蛍光エンコーディングによる超高感度ラマン分光

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15227
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 平松 光太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60783561)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 蛍光エンコーディング / ラマン分光法 / 振動分光法 / 蛍光

研究成果の概要

時間領域でのラマン分光計測と蛍光エンコーディング法を融合することにより，Fluorescence-encoded time-domain coherent Raman spectroscopy (FLETCHERS)を開発し，低振動数領域（200-750 cm-1）での高感度ラマン分光計測を実現した．FLETCHERSでは，分子振動を超短パルス光で一斉に励起し，その時間発展を別の超短パルス光によって計測される蛍光の強度変化によって計測する．Rhodamine 800を測定対象としてFLETCHERSの原理検証実験を行い，濃度250 nMの溶液での振動スペクトル計測が可能であることを実証した．

自由記述の分野

分子分光学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラマン分光法は化学分析やバイオイメージングにおける計測モダリティとして広く用いられている．ラマン分光は無標識に分子構造情報を得られる強力な手法である一方で，その感度の低さから応用範囲が限定されている．本研究で開発したFLETCHERSは蛍光分子の振動スペクトルを高感度に検出でき，バイオイメージングの多色化，材料中の欠損の評価，1分子レベルでの環境ゆらぎの検出などへの応用が期待される．