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2019 年度 実績報告書

メゾスコピック粒子の3次元空間配置アクティブ制御と生体イメージングへの用途展開

研究課題

研究課題/領域番号 17H02744
研究機関東北大学

研究代表者

長尾 大輔  東北大学, 工学研究科, 教授 (50374963)

研究分担者 梅津 光央  東北大学, 工学研究科, 教授 (70333846)
石井 治之  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授(テニュアトラック) (80565820)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードナノ材料 / 集積体 / センシング
研究実績の概要

生体イメージングへの用途展開の一例として、酸化亜鉛ナノ粒子(ZnOナノ粒子)を複合化したサブミクロンサイズの球状粒子(ZnO複合化粒子)を合成し、それを発光プローブとしてマクロファージに取り込ませることを検討した。発光プローブとなるZmOナノ粒子は、負に帯電したサブミクロンサイズの球状粒子に、正に帯電させたZmOナノ粒子をヘテロ凝集(静電的なヘテロ凝集)させることで調製した。、ZnOナノ粒子には、ナノ粒子特有の発光特性があることが知られる。有機色素にも同種の発光特性はあるが、有機色素の多くは、数十分オーダーの励起光照射に対して発光強度が低下する(退色)という問題を抱えていた。これに対して、ZnO複合化粒子は、そのような退色がほとんど見られず、30分を超える紫外光照射に対して発光強度を維持できることが期待できる。そこで、静電ヘテロ凝集後の粒子に対しては適切な表面処理を施し、それをマクロファージに取り込ませる実験を行った。その結果、マクロファージに取り込まれたZnO複合化粒子由来の発光は、30分を超える蛍光顕微鏡観察により、マクロファージが本来有する自家発光と区別できることを確認した。さらに、このZnO複合化粒子には発光特性だけでなく、磁場応答特性も付与することも可能であり、発光特性と磁場応答特性を併せ持った複合粒子を調製することで、種々の外磁場印加条件において細胞内動態を調べることのできる発光プローブとして活用できる可能性を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Compartmentalization of gold nanoparticle clusters in hollow silica spheres and their assembly induced by an external electric field2020

    • 著者名/発表者名
      Kanako Watanabe, Tom A. J. Welling, Sina Sadighikia, Haruyuki Ishii, Arnout Imhof, Marijn A. van Huis, Alfons van Blaaderen, Daisuke Nagao
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 566(15) ページ: 202-210

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2020.01.094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional periodic structures of gold nanoclusters in the interstices of sub-100 nm polymer particles toward surface-enhanced Raman scattering2019

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Yahata, Haruyuki Ishii, Kosuke Nakamura, Kanako Watanabe, Daisuke Nagao
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology

      巻: 30(12) ページ: 2957-2963

    • DOI

      10.1016/j.apt.2019.09.003

    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞内観察へ向けた蛍光磁性複合粒子の分散・凝集制御2020

    • 著者名/発表者名
      亀田涼太、新井しおり、渡部花奈子、林久美子、長尾大輔
    • 学会等名
      化学工学会第85年会
  • [学会発表] 金コア-シリカシェル粒子の単分散な球状集積体作製プロセスの検討2020

    • 著者名/発表者名
      持明佳祐、渡部花奈子、長尾大輔
    • 学会等名
      化学工学会第85年会
  • [学会発表] 蛍光シリカナノ粒子を利用したフレキシブルな蛍光ナノコンポジット膜の作製2020

    • 著者名/発表者名
      末田良樹、佐藤昌紀、渡部花奈子、長尾大輔
    • 学会等名
      化学工学会第85年会
  • [学会発表] 金ナノ粒子が3次元に非最密集積した構造体の作製2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川将史、渡部花奈子、長尾大輔
    • 学会等名
      マテリアル・ファブリケーション・デザインセミナー
  • [学会発表] Effect of silica encapsulation on plasmon characteristics of gold nanotriangle2019

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, K. Watanabe, D. Nagao
    • 学会等名
      OKINAWA COLLOIDS 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 金ナノトライアングルのシリカ被覆プロセスとプラズモン特性に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      中村幸佑、黒田昂太郎、渡部花奈子、長尾大輔
    • 学会等名
      第21回先端研究発表会
  • [備考] 長尾研究室HP

    • URL

      https://www.che.tohoku.ac.jp/~mpe/

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公開日: 2023-12-25  

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