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フォトサーマル・フルイディクスの原理開拓とナノバイオ応用

研究課題

研究課題/領域番号 26610089
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関大阪府立大学

研究代表者

飯田 琢也  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10405350)

研究分担者 床波 志保  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (60535491)
児島 千恵  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (50405346)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード光物性 / 表面・界面物性 / 流体工学 / 分析科学 / 薬学
研究成果の概要

ナノ粒子集合系内部の電子励起状態の集団モードの特性を光発熱効果を通じて「マクロな流れ」に変換するための原理解明とナノバイオ分野への応用を目指した。球殻状金属ナノ粒子集積構造体の分散液に卵白と卵黄それぞれの希釈分散液を添加してレーザー照射することで、構造体中の局在表面プラズモンの協力効果で増強した光発熱効果により、含まれるタンパク質を熱凝固して迅速に検出できる可能性を示した。特に、各試料中の成分に依存してバブル発生や熱凝固に要する時間も異なることを示した。また、金ナノ粒子を内包した有機ナノカプセルの分散液にレーザーを照射することで、狙った場所に高密度集積するための条件も明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 8件、 招待講演 9件) 図書 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Development of a rapid bacterial counting method based on photothermal assembling2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, E. Shimizu, Y. Nishimura, T. Iida*, S. Tokonami*
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 6(4) 号: 4 ページ: 1280-1285

    • DOI

      10.1364/ome.6.001280

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A High Performance Photothermal Film with Spherical Shell-type Metallic Nanocomposites for Solar Thermoelectric Conversion2015

    • 著者名/発表者名
      A.Kosuga*, Y.Yamamoto, M.Miyai, M.Matsuzawa, Y.Nishimura, S.Hidaka, K.Yamamoto, S.Tanaka, Y.Yamamoto, S.Tokonami, T.Iida*
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 7 号: 17 ページ: 7580-7584

    • DOI

      10.1039/c5nr00943j

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金属ナノ粒子の集団的光発熱効果による新規バイオ分析法の開拓2015

    • 著者名/発表者名
      西村勇姿、西田啓亮、山本陽二郎、伊都将司、床波志保、飯田琢也
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 60(10) ページ: 52-58

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 機能性ナノ・マイクロ空間を利用したバイオ関連物質および細菌検出2015

    • 著者名/発表者名
      床波志保、飯田琢也、椎木弘、長岡勉
    • 雑誌名

      分析化学 総合論文

      巻: 出版準備中

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 光誘起力と非平衡過程によるナノ物質の集合制御とバイオ応用2014

    • 著者名/発表者名
      飯田琢也、田村守、西村勇姿、床波志保
    • 雑誌名

      一般社団法人電気学会、光・量子デバイス研究会誌

      巻: OQD-14-044 ページ: 15-18

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Control of Submillimeter Phase Transition by Collective Photothermal Effect2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishimura, K.Nishida, Y.Yamamoto, S.Ito, S.Tokonami*, T.Iida*
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 118(32) 号: 32 ページ: 18799-18804

    • DOI

      10.1021/jp506405w

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of single-crystalline microspheres with high sphericity from anisotropic materials2014

    • 著者名/発表者名
      S. Okamoto, K. Inaba, T. Iida, H. Ishihara, S. Ichikawa, and M. Ashida
    • 雑誌名

      Sci. Rep

      巻: 4 号: 1 ページ: 5186-5186

    • DOI

      10.1038/srep05186

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 光発熱効果により生成されたプラズモニック・バブルの安定性評価2016

    • 著者名/発表者名
      上田一輝、西村勇姿、山本陽二郎、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光発熱集合効果を用いた高速細菌数測定法の原理構築2016

    • 著者名/発表者名
      山本靖之、清水恵美、西村勇姿、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Laser-induced Assembling of Nanomaterials and Biomaterials2016

    • 著者名/発表者名
      T. Iida, S. Tokonami, S. Ito
    • 学会等名
      BIT’s 2nd Annual World Congress of Smart Materials-2016 (WCSM2016)
    • 発表場所
      Grand Copthorne Waterfront Hotel, Singapore
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of photothermal effect in metallic nanoparticle-assembled system for detecting biochemical substances2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishimura, Y. Yamamoto, S. Ito, S. Tokonami, T. Iida
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015(Pacifichem2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photothermal assembling of porphyrin dimers”2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, Y. Nishimura, T. Tanaka, H. Yorimitsu, A. Osuka, S. Tokonami, T. Iida
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015(Pacifichem2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金ナノ粒子―マイクロ粒子混合系におけるレーザー光誘起集合化2015

    • 著者名/発表者名
      宮井萌、西村勇姿、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第26回光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学百年記念会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optical Assembling of Light-Absorbing Nanoparticles and Microparticles2015

    • 著者名/発表者名
      M. Miyai, Y. Yamamoto, Y. Nishimura, S. Tokonami, T. Iida
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2015)
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Collective photothermal effect of high-density metal nanoparticles for detection of allergen proteins2015

    • 著者名/発表者名
      T. Iida*, Y. Nishimura, Y. Yamamoto, S. Ito, S. Tokonami
    • 学会等名
      Innovations in Food Packaging, Shelf Life and Food Safety
    • 発表場所
      Stadthalle Erding centre, Munich, Germany
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulated Extraordinary Optical Transmission by Random Metallic Nano-spikes and Trapping Effect2015

    • 著者名/発表者名
      Takayasu Yoshikawa, Mamoru Tamura, Nguyen Duy Vy, Shiho Tokonami, Takuya Iida
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics (APNFO10)
    • 発表場所
      Hakodate Research Center for Fisheries and Oceans, Hakodate, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assembling of heterogeneous microparticles by photothermal effect of metallic nano-film2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Yamamoto, Yushi Nishimura, Shiho Tokonami, Takuya Iida
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics (APNFO10)
    • 発表場所
      Hakodate Research Center for Fisheries and Oceans, Hakodate, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属ナノ粒子-マイクロ粒子混合系における高速光集積現象と分析応用2015

    • 著者名/発表者名
      宮井萌、山本靖之、西村勇姿、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第75回分析化学討論会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(山梨県甲府市)
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアの場所選択的光集積の原理開拓2015

    • 著者名/発表者名
      山本靖之、清水恵美、西村勇姿、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第75回分析化学討論会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(山梨県甲府市)
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optical Response of Nonequilibrium Nano-system with Biomaterials2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Iida, Mamoru Tamura, Yushi Nishimura, Shiho Tokonami
    • 学会等名
      Excon2015
    • 発表場所
      Polytechnique Montreal, Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ環境における揺らぎの下での光誘起ダイナミクスの理論と応用2015

    • 著者名/発表者名
      飯田琢也、床波志保、伊都将司
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会、『3光・フォトニクス シンポジウム: 散逸ゆらぎ制御ナノ電子フォトン系の理論とデバイス構築』
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フォトサーマルアセンブリングの含窒素平面分子の高密度集積化への展開2015

    • 著者名/発表者名
      飯田琢也、山本靖之
    • 学会等名
      π電子系分子の化学と物理 分野融合セミナー
    • 発表場所
      京都大学理学研究科6号館
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光集合効果によるバイオマテリアルの高感度検出法の開拓2014

    • 著者名/発表者名
      飯田琢也、田村守、西村勇姿、床波志保
    • 学会等名
      応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会「バイオ・メディカルフォトニクスII~量子エレクトロニクスはいかに医生物学に貢献できるか~」
    • 発表場所
      上智大学軽井沢セミナーハウス
    • 年月日
      2014-12-19 – 2014-12-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Light-induced Dynamics and Anomalous Optical Coupling of Plasmonic Nanostructures with Biomaterials2014

    • 著者名/発表者名
      T.Iida, S.Tokonami
    • 学会等名
      OPU-FZU Joint International Symposium on Photocatalysis, Photo-Functional Materials and Nano-Science & Technology
    • 発表場所
      Osaka Prefecture University
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of Optical Response of Nano-hole Array with Random Plasmonic Structure and Biological Application2014

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshikawa, M.Tamura, N.D.Vy, S.Tokonami, T.Iida
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Progress of Photonic Devices and Materials
    • 発表場所
      Kobe University
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Local Optical Fabrication Method for Photonic Structure with Heterogeneous Microparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto, Y.Nishimura, S.Tokonami, T.Iida
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Progress of Photonic Devices and Materials
    • 発表場所
      Kobe University
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Analysis of Selective Optical Assembling Based on Light-induced-force Nano Metropolis Method2014

    • 著者名/発表者名
      M.Tamura, S. Ito, S. Tokonami, T.Iida
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Progress of Photonic Devices and Materials
    • 発表場所
      Kobe University
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ナノ構造と生体物質複合系の光誘起ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      飯田琢也、床波志保
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部平成26年度第2回講演会「シミュレーションが先導するエレクトロニクス・フォトニクス研究~関西発イノベーションと若手からの発信~」
    • 発表場所
      神戸大学瀧川記念学術記念交流会館
    • 年月日
      2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光誘起力と非平衡過程によるナノ物質の集合制御とバイオ応用2014

    • 著者名/発表者名
      飯田琢也、田村守、西村勇姿、床波志保
    • 学会等名
      光・量子デバイス技術委員会 研究会平成26年度第2回「ナノサイエンスからナノバイオロジーへの発展機構の解明の糸口を探して」
    • 発表場所
      岡山理科大学
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of Macroscopic Phase Transition by Collective Plasmonic Photothermal Effect for Biological Application2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishimura, K.Nishida, Y.Yamamoto, S.Ito, S.Tokonami, T.Iida
    • 学会等名
      2nd TKU-OPU & 4th TKU-ECUST-OPU-KIST International Symposium
    • 発表場所
      Tamkang University, Taiwan
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダムプラズモニック構造による異常透過の制御とバイオ応用2014

    • 著者名/発表者名
      吉川貴康、田村守、ウエンドユイヴイ、西田敬亮、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー照射による異種マイクロ粒子の局所的集積化2014

    • 著者名/発表者名
      山本靖之、西村勇姿、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Biomimetic Optical Control of Nanomaterials under Light and Fluctuations2014

    • 著者名/発表者名
      T.Iida, S.Ito, S.Tokonami, C.Kojima
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2014
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photothermal assembling of high density shell-type aggregate of plasmonic nanoparticles and biological application2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishimura, K.Nishida, S.Hidaka, Y.Yamamoto, S.Ito, S.Tokonami, T.Iida
    • 学会等名
      The 25th IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      The Congress Center, Bordeaux, France
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Bio-inspired selective assembling of plasmonic nanoparticles under designed light and fluctuations2014

    • 著者名/発表者名
      T.Iida, M.Tamura, S.Hidaka, H.Hattori, T.Hamada, K.Nishida, S.Tokonami, T.Itoh, H.Yamauchi, H.Miyasaka, S.Ito
    • 学会等名
      The 25th IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      The Congress Center, Bordeaux, France
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー照射による異種微粒子の集積化と分析応用2014

    • 著者名/発表者名
      山本靖之、西村勇姿、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      日本大学工学部郡山キャンパス
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノホールアレイ光センサにおける表面構造のデザイン2014

    • 著者名/発表者名
      吉川貴康、田村守、西田敬亮、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      日本大学工学部郡山キャンパス
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ナノ粒子固定化ビーズの光発熱効果による微量生体物質の検出2014

    • 著者名/発表者名
      西村勇姿、西田敬亮、日髙慎平、山本陽二郎、伊都将司、床波志保、飯田琢也
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      日本大学工学部郡山キャンパス
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ドーナツビームと揺らぎによる金属ナノ粒子の高精度分離分析2014

    • 著者名/発表者名
      飯田琢也、田村守、日髙慎平、服部祐徳、濱田大地、西田敬亮、床波志保、伊藤民武、山内宏昭、宮坂博、伊都将司
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会
    • 発表場所
      日本大学工学部郡山キャンパス
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 非平衡過程を利用した「生体模倣ナノ光エンジニアリング」の創成2014

    • 著者名/発表者名
      飯田 琢也、伊都将司、床波志保、児島千恵
    • 学会等名
      フォトニック材料学セミナー
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory for Bio-inspired Optical Manipulation under Fluctuations2014

    • 著者名/発表者名
      T. Iida, M. Tamura, S. Hidaka , H. Hattori , T. Hamada , K. Nishida , S. Tokonami, T. Itoh , H. Yamauhi , H. Miyasaka, S. Ito
    • 学会等名
      Optical Manipulation Conference'14 (OMC ’14)
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama
    • 年月日
      2014-04-22 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開発; 第4章6節「金ナノ粒子固定化技術とセンサ応用」2014

    • 著者名/発表者名
      床波志保,日高慎平,西田敬亮,山本陽二郎,中尾秀信, 飯田琢也
    • 総ページ数
      534
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Progress in Nanophotonics III; Chap. 5: "Nano-optomechanics by tailored light fields under fluctuations"2014

    • 著者名/発表者名
      T.Iida, S.Ito, S.Tokonami, C.Kojima
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 大阪府立大学 生命環境科学域/大学院理学系研究科 物理科学専攻 生体光物理グループ(飯田研究室)

    • URL

      http://www.p.s.osakafu-u.ac.jp/~t-iida/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 生体光物理グループ

    • URL

      http://www.p.s.osakafu-u.ac.jp/~t-iida/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 「光」を「熱」に迅速・高効率に変換するフィルムの開発に成功

    • URL

      http://www.osakafu-u.ac.jp/info/publicity/release/2015/pr20150414.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 集積装置および集積方法、微小物体集積構造体の製造装置、微生物の集積除去装置、被検出物質の検出装置、被分離物質の分離装置、ならびに被導入物質の導入装置2015

    • 発明者名
      飯田琢也、床波志保、中瀬生彦、西村勇姿、山本靖之
    • 権利者名
      大阪府立大学、シャープ株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-05-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 集積装置および集積方法、微小物体集積構造体の製造装置、微生物の集積除去装置、被検出物質の検出装置、ならびに被分離物質の分離装置2014

    • 発明者名
      飯田琢也、 床波志保
    • 権利者名
      大阪府立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-097055
    • 出願年月日
      2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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