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2016 年度 実績報告書

シングルショット赤外吸収キラリティ分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13502
研究機関大阪大学

研究代表者

中村 亮介  大阪大学, 産学連携本部, 特任講師 (70379147)

研究分担者 梅村 信弘  千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (40580098)
神村 共住  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (40353338)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードレーザー分光 / 赤外吸収 / 光学活性 / タンパク質
研究実績の概要

本研究の目的は、タンパク質の高次構造変化を好感度・リアルタイムで検出できるシングルショット赤外吸収キラリティ分光法を開発することである。具体的に、チャープパルスアップコンバージョンによってスペクトル分解能を保持したまま中赤外光から可視光へと変換したのちに、ヘテロダイン検波を行い、汎用CCD分光システムをによってスペクトル干渉を取得する。
初年度は、チャープパルスアップコンバージョンによるヘテロダイン検波を実施した。チャープパルスは、チタンサファイア再生増幅器内部からパルス圧縮される前の基本波パルス光(中心波長806nm、パルス幅150ピコ秒)を取り出して利用した。ターゲットとしているタンパク質振動モードはアミドI~IIIである。従って、5~10umの赤外光に対して高効率に和周波混合可能な結晶探査・評価を行った。その結果、LiGaS2がその帯域において最も適切な結晶であることを実証した。
続いて、開発したチャープパルスアップコンバージョンシステムに偏光素子を取り入れた。金属錯体デカカルボニルマンガンをモデル試料として計測・解析し、わずかな分子構造の対称性の崩れに由来するモード相関について明らかにした。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Simultaneous mid-infrared pulse generation and shaping in engineered quasi-phase-matched nonlinear crystals2017

    • 著者名/発表者名
      R. Nakamura
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 383 ページ: 545-550

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.optcom.2016.09.050

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wide-bandgap nonlinear crystal LiGaS2 for femtosecond mid-infrared spectroscopy with chirped pulse upconversion2016

    • 著者名/発表者名
      R. Nakamura, Y. Inagaki, H. Hata, N. Hamada, N. Umemura, T. Kamimura
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 55 ページ: 9365-9369

    • DOI

      https://doi.org/10.1364/AO.55.009365

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Removal Technology of Poly-Vinyl Phenol Using Laser Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kamimura, K. Nuno, Y. Kuroki, T. Yamashiro, S. Tsujimoto, R. Nakamura, S. Takagi, T. Nishiyama, H. Horibe
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 29 ページ: 633-637

    • DOI

      http://doi.org/10.2494/photopolymer.29.633

  • [学会発表] Damage resistance of wide-bandgap nonlinear crystals for femtosecond mid-infrared spectrometer using chirped-pulse upconversion2016

    • 著者名/発表者名
      M. Akimoto, Y. Inagaki, H. Hata, N. Hamada, R. Nakamura, N. Umemura, M. Yoshimura, and T. Kamimura
    • 学会等名
      48th Annual Symposium on Optical Materials for High-Power Lasers
    • 発表場所
      Boulder, CO, USA
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-28
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser removal of PVP without causing laser-induced surface damage2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nuno, T. Yamashiro, S. Tuzimoto, R. Nakamura, S. Takagi, T. Nishiyama, H. Horibe, and T. Kamimura
    • 学会等名
      48th Annual Symposium on Optical Materials for High-Power Lasers
    • 発表場所
      Boulder, CO, USA
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-28
    • 国際学会
  • [学会発表] 和周波混合を用いた周波数領域2次元赤外分光法の開発II2016

    • 著者名/発表者名
      稲垣嘉清, 畑秀文, 神村共住, 梅村信弘, 濱田格雄, 中村亮介
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] リアルタイム時系列光子計測によるタンパク質のミリ秒構造追跡2016

    • 著者名/発表者名
      北林和樹, 神村共住, 濱田格雄, 中村亮介
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] Femtosecond Mid-Infrared Spectrometer Using Chirped-Pulse Upconversion in a Wide-Bandgap Nonlinear Crystal2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Inagaki, H. Hata, T. Kamimura, N. Umemura, N. Hamada, and R. Nakamura
    • 学会等名
      5th Advanced Lasers and Photon Sources
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-05-17 – 2016-05-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Monitoring Microsecond Conformational Dynamics of Biomolecules Based on Realtime Detection of Fluorescence Photon Sequence2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kitabayashi, T. Kamimura, N. Hamada, and R. Nakamura
    • 学会等名
      5th Advanced Lasers and Photon Sources
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-05-17 – 2016-05-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of resist stripping efficiency without causing laser-induced surface damage2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nuno, Y. Kuroki, S. Takagi, T. Yamashiro, S. Tsujimoto, R. Nakamura, T. Nishiyama, T. Kamimura, and H. Horibe
    • 学会等名
      5th Pacific-rim Laser Damage Conference
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-05-17 – 2016-05-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Substrate material dependence of the thin film stress and its controle2016

    • 著者名/発表者名
      H. Omatsu, M. Akimoto, T. Murakami, R. Nakamura, T. Kamimura, S. Tujimoto, and T. Ymasiro
    • 学会等名
      5th Pacific-rim Laser Damage Conference
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-05-17 – 2016-05-20
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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