| 研究概要 |
昨年度までに分子一つ一つの位置座標(x, y)および配向パラメータ(θ, φ)、さらに分子の発光波長λemを同時に計測する6次元顕微鏡を開発できた。本年度においては励起波長λexを任意に設定できる蛍光照明光学系を設計するとともに、構築した計測システムを用いて高分子のダイナミクスを評価した。
蛍光顕微鏡の励起光源としてスーパーコンティニュアムレーザー光源を導入し、任意の中心波長および波長幅の励起光を選択するための光学系を構築することで、λexを任意に設定できる顕微鏡照明系を作製した。また信号光をビームスプリッターで分岐し、シリンドリカルレンズによる非点収差を導入した新しい検出チャンネルを併設することで、分子一個の三次元位置座標(x, y, z)を計測する上でz軸方向の分解能を従来の500 nmから50 nmへと一桁向上させることに成功した。このようにして個々の蛍光分子について、配向(θ, φ)、位置座標(x, y, z)を励起及び発光波長λex、λemを識別して計測可能な多次元顕微鏡システムを開発することができた。
構築した単一分子多次元計測システムによって、高分子材料中におけるセグメントダイナミクスの評価を行った。試料としてpoly(metyl acrylate)（PMA）薄膜を用い、分子運動性に与える空間的拘束の効果を議論した。蛍光分子としてN,N'-Bis(2,6-dimethylphenyl)perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide（PDI）を導入し、個々の分子のダイナミクスを直接計測した。その結果、薄膜中で高分子は面外方向の回転が著しく制約された異方的な運動性を示すことを明らかにした。
|
