| 研究課題/領域番号 |
16360024
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
森田 隆二 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (30222350)
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| 研究分担者 |
郷原 一寿 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (40153746)
戸田 泰則 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00313106)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | 非線形レーザー顕微鏡 / 反転対称性の破れ / 生体細胞 / 神経細胞 / 光第2高調波 / コヒーレント反ストークスラマン散乱 / DNA / 3次元空間分解 |
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| 研究概要 |
1.自己位相変調効果を用いて、1オクターブを超える超広帯域スペクトル(460-1060nm)を有する光パルスを発生し、独自に作製した、変形スペクトル干渉位相電場再生システムおよびフィードバック位相補償システムによるフィードバック位相補償を行うことにより、2.8fs,1.5サイクルのフーリエ変換限界光パルスの発生に成功した。これは、スペクトル位相が決定された可視・赤外領域における世界最短パルスである。
2.生体物質の3次元空間分解観測に適用可能な光第2高調波レーザー顕微鏡を開発し、ラット胎児大脳皮質由来の神経細胞の観察を行った。細胞体の空間反転対称性の破れを反映した信号を観測することにより、核、軸索からの強い信号の観測に成功している。現在、空間分解能は、1.5μm程度である。
3.フェムト秒光パルスレーザー増幅器を光源としたコヒーレント反ストークスラマン散乱レーザー顕微鏡の開発を行った。波長800nmと1040nmの光を用いて、650nmのCARS信号光を検出することにより、タマネギ表皮細胞の2900cm^<-1>のC-H伸縮振動、波長800nmと1100nmの光を用いて、630nmのCARS信号光を検出することにより3400cm^<-1>のN-H伸縮振動を空間分解観測した。その結果を比較することにより、C-Hリッチ、N-Hリッチな領域のマッピングを行った。
4.メチルレッドをインターカレートしたDNAの二重鎖の結合、解離を光第2高調波顕微鏡のようなマクロな測定により観測することを試みた。そのメカニズムは、結合している場合二重鎖は反転対称性を持ち、解離している場合反転対称性が破れ、光第2高調波活性になることによる。現在、信号レベルと雑音レベルが同程度で有意な結果が得られていないが、非線形性の大きなアゾ色素を用いることにより、信号強度の向上を図っている段階である。
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