2006 Fiscal Year Annual Research Report
光圧ポテンシャルにより分子レベルの秩序構造を制御したJ会合体の作製・配列
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06J09148
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 嘉人 大阪大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | J会合体 / レーザートラッピング / 自己組織化 / 単一蛍光分光 / 固定化技術 / ナノテクノロジー / 共焦点顕微鏡 |
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| Research Abstract |
J会合体が分散する溶液中に集光レーザー光を照射することにより、液中に分散したJ会合体を集光位置に光捕捉し、個々のJ会合体における蛍光スペクトルや、光捕捉時間とスペクトルとの相関関係を調べる事により単一レベルで液中J会合体の解析を行った。その結果、液中に分散する個々のJ会合体の蛍光スペクトルは、すべてJ会合体特有の蛍光バンド(Jバンド)を示すが、Jバンドのピーク位置と半値幅は互いに異なっていた。これらの統計的解析により、液中に含まれるJ会合体は二つのグループに分類されることを明らかにした。また、この2種類のJ会合体が核形成プロセスの違いによることを実験的に証明した。さらに、半値幅が狭く短波長側のJバンドを示すJ会合体ほど、集光位置に長時間光捕捉されることを明らかにした。これは分子が高秩序に配列しているJ会合体ほど、高い分極率を持ち安定に捕捉されていることを示している。我々は、光捕捉技術を駆使することにより、液中に分散するJ会合体の個々の蛍光スペクトル形状や、二種類の構造、さらには分極率について初めて明らかにすることに成功した。
さらに、溶液中に分散したJ会合体の基板上への固定化、配列技術を開発した。実験として、光捕捉用のレーサーをガラス基板上に集光する事により、溶液中のJ会合体を光捕捉し基板上に固定化し、共焦点蛍光蛍光顕微鏡で固定化したJ会合体の配向や蛍光特性を解析した。その結果、サブミクロンサイズのJ会合体が基板上に固定化できることを明らかにした。固定化されたJ会合体は、半値幅が狭く短波長側のJバンドを示すことから、高秩序した分子配列のJ会合体が選択的に集光位置に光捕捉されていることがわかった。これは、上記の液中J会合体の単一蛍光分光の結果と一致する。さらに興味深い結果として、固定化した光捕捉用レーザーの偏光方向と同じ偏光方向からの蛍光が強く観察された。これは、固定化されたJ会合体の長軸方向が光捕捉用レーザーの偏光方向に配向していることを強く示唆する結果であり、光捕捉を利用する事によりサブミクロンスケールでのJ会合体の配向を制御できることを実験的に証明した。
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