2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of innovative biosensors using phonon transport in nanostructures
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26286035
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平尾 雅彦 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (80112027)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
草部 浩一 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10262164)
中村 暢伴 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (50452404)
荻 博次 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90252626)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | フォノン / フェムト秒レーザー / バイオセンサー / ナノ構造体 / 多チャンネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フェムト秒パルスレーザーを用いて、ポンプ・プローブ超高速フォノン輸送計測を行うための光学システムを構築した。顕微鏡機能を融合し、2μm程度の領域にポンプ光を照射し、別の局所領域にプローブ光を照射して、ポンプ光から輸送されるフォノンを計測することができるシステムとした。ミラー制御により、プローブ光の検出位置を視野内で移動させることができるシステムである。電子線リソグラフィにより、石英ガラス基板上に、特殊なナノワイヤーパターンを作成し、このパターンに沿って伝搬するフォノンモードを観測することに成功した。また、石英ガラス基板上に、電子線リソグラフィにより、数千個のナノプレートを作成し、プレート上側に溶液層を接触させ、個々のプレート内においてフォノンを励起し、それが溶液層へ輸送される過程を観測する実験を行うことに成功した。そして、ナノプレート上に固定化したレセプタによって、溶液層中の標的タンパク質を補足した。この過程を、フォノン輸送現象への影響として捉えることに成功した。さらに、フォノン輸送現象に対する理論解析を行い、タンパク質を介してフォノンのエネルギが溶液側へ輸送される現象の基本的な理解を可能とするモデルを構築した。また、こういった輸送現象が、近接するナノプレート間において独立に発生することを実験的に確認し、プレートごとに異なるレセプタを固定化して、多チャンネル計測を行うことにも成功した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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