先端振動分光法を駆使したタンパク質一分子の時空間的機能解析手法の開拓

• 研究課題/領域番号: 26706006
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 矢野 隆章 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90600651)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円); 2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2014年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: ナノバイオフォトニクス / プラズモニクス / ナノバイオ / 応用光学・量子光工学 / 表面増強ラマン散乱 / 振動分光 / 単一分子分光 / ナノフォトニクス / ナノバイオサイエンス

研究成果の概要

生命の分子基であるタンパク質は、水中においてその構造を時々刻々と変化させることによって機能を発揮している。本研究では、光照射下の貴金属ナノ構造の表面に誘起される局在表面プラズモン共鳴を用いて、溶液中の生体機能動態変化を単一分子スケールでラマン分光分析する手法を開発した。この実現によって、生体分子認識反応のメカニズムの理解の深化につながることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced optical magnetism for reversed optical binding forces between silicon nanoparticles in the visible region (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yano, Y. Tsuchimoto, R. P. Zaccaria, A. Toma, A. Portela, and M. Hara,
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 25 号: 1 ページ: 431-439
  • DOI: 10.1364/oe.25.000431
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fano resonant all-dielectric core/shell nanoparticles with ultrahigh scattering directionality in the visible region (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuchimoto, Y. Yano, T. A. Hayashi, T. Hara, M.
  • 雑誌名: Opt Express 巻: 24 号: 13 ページ: 14451-62
  • DOI: 10.1364/oe.24.014451
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dynamics of Strong Coupling between CdSe Quantum Dots and Surface Plasmon Polaritons in Subwavelength Hole Array (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Wang, H.Y. Wang, A. Toma, T. Yano, Q.D. Chen, H.L. Xu, H.B. Sun, and R. P. Zaccaria
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett. 巻: 7 号: 22 ページ: 4648-4654
  • DOI: 10.1021/acs.jpclett.6b02059
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Laser Scanning Assisted Tip-Enhanced Optical Microscopy for Robust Optical Nanospectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Taka-aki Yano, Yuta Tsuchimoto, Masahito Mochizuki, Tomohiro Hayashi, Masahiko Hara.
  • 雑誌名: Applied Spectroscopy 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Highly sensitive SERS analysis of the cyclic Arg-Gly-Asp peptide ligands of cells using nanogap antennas (2016)
  • 著者名/発表者名: Alejandro Portela, Taka-aki Yano, Christian Santschi, Olivier J. F. Martin, Hitoshi Tabata, and Masahiko Hara
  • 雑誌名: Journal of Biophotonics 巻: 掲載確定 号: 2 ページ: 294-302
  • DOI: 10.1002/jbio.201500327
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Controlling the Visible Electromagnetic Resonances of Si/SiO2 Dielectric Core-Shell Nanoparticles by Thermal Oxidation (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuchimoto, Y., Yano, T., Hada, M., Nakamura, K.G., Hayashi, T., Hara, M.
  • 雑誌名: Small 巻: 11 号: 37 ページ: 4844-4849
  • DOI: 10.1002/smll.201500884
  • 査読あり
• [雑誌論文] 局在表面プラズモンを利用した超解像顕微分光とイメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 市村垂生, 矢野隆章
  • 雑誌名: 分光研究 巻: 64 ページ: 582-598
  • NAID: 40020722646
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral tunability of realistic plasmonic nanoantennas (2014)
  • 著者名/発表者名: Alejandro Portela1, Takaaki Yano, Christian Santschi3, Hiroaki Matsui1, Tomohiro Hayashi, Masahiko Hara, Olivier J. F. Martin and Hitoshi Tabata
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 105 号: 9 ページ: 091105-091105
  • DOI: 10.1063/1.4894633
  • 査読あり
• [学会発表] 原子層物質表面の近接場ナノ分光計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢野 隆章
  • 学会等名: 物性研究所短期研究会
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス
  • 年月日: 2016-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] Tip-enhanced Raman spectroscopy for nano-analysis and nano-imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Taka-aki Yano,
  • 学会等名: IUMRS-ICYRAM 2016
  • 発表場所: Bangalore, India
  • 年月日: 2016-12-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] All-dielectric nanostructures for low-loss field enhanced spectroscopy and imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Taka-aki Yano, Yuta Tsuchimoto, Tomohiro Hayashi and Masahiko Hara
  • 学会等名: SPIE: Optics and Photonics
  • 発表場所: San Diego. USA
  • 年月日: 2016-08-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] In-situ TERS Observation of Mechanically- and Electrically-induced Chemical Reactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Taka-aki Yano
  • 学会等名: PIERS 2016
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2016-08-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Tunable electromagnetic responses of high-index dielectric nanostructures in the visible region (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuta Tsuchimoto, Taka-aki Yano, Tomohiro Hayashi, Masahiko Hara
  • 学会等名: The 10th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics (APNFO10)
  • 発表場所: 函館市国際水産・海洋総合研究センター(北海道)
  • 年月日: 2015-07-08
  • 国際学会
• [学会発表] プラズモン光増強場を用いたナノ力学分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 矢野 隆章, 土本 悠太, 林 智広, 原 正彦
  • 学会等名: レーザー学会第３５回年次大会
  • 発表場所: 東海大学（東京都）
  • 年月日: 2015-01-12
  • 招待講演