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本研究では、通常は光学ベンチ上で行われるべきさまざまな光学評価、分析を簡易なマイクロチップ上で実現することを目指し、有機材料による微細光源を光導波路やマイクロ流路などで構成される光回路上へ直接集積作製し、その原理検証を行うことを目的とした。
前年度までの研究では、自己形成活性導波路技術により作製される導波路型の広帯域発光微細光源を集積化したポリマーマイクロチップを作製し、過渡吸収測定によるオンチップラベルフリー計測が可能であることを実証していた。今年度は、課題であった光源の出力強度を改善するために、プレート型の光源素子をマイクロチップ上に搭載することを検討した。分析チップの作製はシリコーン樹脂へのモールド転写技術により行い、3つの波長帯の微細光源とマイクロ流路を集積化させた。作製した光源の発光特性を評価しところ、光励起により発生する導波出力光の外部量子効率は2%以上と見積もられ、可視領域をカバーする広帯域な分析光源として機能することを確認した。また、シリコーン樹脂は十分な透明性を持っており、マイクロチップ上での光導波路として十分機能することを示した。実際にこのマイクロチップをによるオンチップ過渡吸収測定を試験した。クロロフィル分子を測定対象として観測したところ、この物質系特有の遷移信号が観測された。以上の結果より、色素ドーププラスチック導波路が光学分析チップ上での微細プローブ光源として機能することを実証した。
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