量子センサを用いた光熱マイクロバブルの実時間３次元温度測定

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15422
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
• 研究機関: 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2020-2021); 大阪市立大学 (2019)
• 研究代表者: 西村 勇姿 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 博士研究員 (00824434)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 蛍光ナノダイヤモンド / ODMR / 温度

研究成果の概要

多点同時温度計測を可能にするワイドフィールドODMR顕微鏡を開発し，その特性を詳細に分析した．同じ蛍光ナノダイヤモンドについて共焦点検出とワイドフィールド検出で得られたODMRスペクトルを比較したところ、共焦点検出では広視野検出に比べてODMRが深くなることが分かった．ワイドフィールドODMR検出におけるピクセル飽和と位置ドリフトの影響を調べて，測定アーティファクトと感度低下を評価した．このシステムの特性評価から測定パラメーターを調整し，生きた細胞内の複数の蛍光ナノダイヤモンドによるODMR測定を行った．

自由記述の分野

ナノバイオ

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は，微小領域の高速・高精度な温度マッピングを可能にしようとするものである．共焦点検出とワイドフィールド検出はこれまで別々に扱われてきたが，1台の顕微鏡に組み込むことで初めて各々の特性を詳細に比較することができた．また，細胞内温度計測という観点においてはワイドフィールド検出の有用性を示すことができた．本研究成果は，カメラによる生きた細胞のリアルタイム大面積スピンベース測定の開発に役立つと期待される．