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近接場蛍光共鳴エネルギー転移を用いたナノ構造の分子運動性・温度同時測定法の開発

利用近场荧光共振能量转移同时测量纳米结构的分子迁移率和温度的方法的开发

基本信息

批准号：
18860065
负责人：
田口良広
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、機能性高分子試料に化学修飾された2種類の蛍光分子(ドナーおよびアクセプタ)を近接場光によって励起し、その蛍光共鳴エネルギー転移を検知することでナノレベルでの分子構造・温度分布を測定する新しい測定法を提案し、測定装置の構築を目指す。照射する近接場光の波長はドナーのみが吸収する波長域を選択的に用い、数十Å程度に近接したアクセプタに共鳴したドナーの蛍光エネルギーが転移することによってアクセプタは励起される。試料である機能性高分子の分子構造が界面の影響や分子合成過程、温度状態で変化すると、ドナーからアクセプタへの蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)効率が変化する。このFRET効率変化をモニタリングすることで分子レベルでの構造変化や温度変化を測定することが可能となる。H18年度は蛍光共鳴エネルギー転移を安定して検出可能な近接場蛍光分光システムを原理の段階から考案・構築し、以下に挙げる具体的な成果を得るに至った。【近接場蛍光分光法を用いたナノスケール温度計測システムの開発】(1)超微弱光検知システムと蛍光分光システムによって構成される超安定化近接場蛍光分光システムを構築し、ナノプローブの熱的・光学的物性情報を蛍光強度ならびに蛍光寿命から分析する測定技術を確立した。(2)近接場蛍光分光法を用いて、サーマルナノプローブの候補材料であるQdot655蛍光分子の温度特性にっいて評価を行った。蛍光信号の光学特性が温度変化に対して可逆性を示すことを明らかにした。(3)非常に安定したナノスキャンシステムを開発し、回折素子の光学情報を100nmの空間分解能で検出することに成功した。(4)ナノ細線デバイス(線幅:500nm、材質:パーマロイ)を超微細化技術により作製し、開発した近接場蛍光分光法の原理・装置の妥当性を実験的に明らかにした。

This research topic is to propose a new method for measuring the molecular structure and temperature distribution of functional polymer samples chemically modified by two kinds of fluorescent molecules excited by near-field light, and to construct a measuring device. The wavelength of the irradiated near-field light is selected from the wavelength range of absorption, and the wavelength range of absorption is selected from the wavelength range of absorption, and the wavelength range of absorption is selected from the wavelength range of absorption and absorption. The molecular structure of functional polymer samples affects the interface, molecular synthesis process, temperature state, and FRET efficiency. The FRET rate changes, the molecular structure changes, and the temperature changes. In H18, the optical resonance spectrum was stabilized, and the results of the investigation of the principle of near-field optical spectroscopy were obtained. (1) Ultra-weak optical detection system and optical spectroscopy system construction, ultra-stable near-field optical spectroscopy system construction, optical thermal property information, optical intensity and optical lifetime analysis were established. (2)Near-field spectroscopy is used to evaluate the temperature characteristics of Qdot655 fluorescent molecules. The optical properties of the light source are reversible. (3)Very stable and stable optical system development, reflection of optical information in 100nm space resolution and successful (4)The principle of Near-field Spectrophotometry and the appropriateness of the device are clearly demonstrated in the manufacture and development of ultra-fine lines (width:500nm, material: ).