マルチビームレーザーマニピュレーション法を用いたマイクロ反応制御

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1,マイクロメートルサイズの液滴は、ピコリットルサイズの小さな容器と考えることができ、これらの液滴を接触、融合することにより、極微少量の反応・分析システムの構築が可能であると考えられる。研究代表者は、複数のレーザー光を走査するマルチビームレーザーマニピュレーションシステムを製作し、これを用いて2つの液滴あるいは、液滴と固体媒体を同時に且つ独立にレーザー捕捉・走査し、これらを顕微鏡下で融合させると同時に、融合の前後での吸収分光分析を行ないその変化を追跡した。その結果、マイクロメートルサイズ領域での反応、拡散、濃縮過程を直接的に解析することに成功した。2,水中の油滴に対してはそれらの屈折率の大小関係により、顕微鏡下でレーザー光を照射すればその焦点位置に油滴が捕捉されるが、逆の場合、即ち、油相中の水滴は、レーザー光に弾かれて捕捉することはできない。そこで、マルチビームレーザーマニピュレーション法を応用して、レーザー光を水滴の周りに円形に走査して「光のかご」を形成することにより、油相中の水滴の捕捉を行い、同時にその顕微吸収測定にはじめて成功した。更に、微小水滴中に於ける色素の分子会合挙動を研究したところ、マイクロメートルサイズの水滴の直径が小さくなるに従って、分子会合体の生成が促進される興味深い事実が見出された。これは、油水界面で会合体生成が促進されるという事を考慮することにより、定量的に解析された。