光ピンセットとAFMの融合による1本鎖の力学測定の高精度化

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高分子1本鎖の力学測定を行うことを目的とした光ピンセットとAFMを融合した装置の作製において、測定対象である1本の高分子鎖の末端をそれぞれ光ピンセットで捕捉された微小球とAFMのカンチレバーで担持する手法を確立した。カンチレバーを走査する機構としてピエゾステージを組み入れた。カンチレバーのたわみ量は光てこ方式によって検出することを目指した。初年度においては光ピンセットを形成するレーザー光とカンチレバーの相対的な配置の最適化が行えなかったため光てこを導入する段階までは進まなかった。当該箇所は本測定システムを完成させるために重要であるため、本年度も引き続きこの問題の解決に取り組んだ。光ピンセットの捕捉状態に影響を与えないようにカンチレバーの位置情報を決定することができる光てこの光の取り回し方を決定することができた。このカンチレバーおよび光てこ機構の評価を行ったところ精度よく位置分解能を決定することができなかった。微小球によってカンチレバーを定量的に動かす方法に不正確さが含まれているためあると推測している。光ピンセットは光の強度によってバネ定数を制御することができる。そこでカンチレバーのバネ定数に対して光ピンセットのバネ定数が十分に小さくカンチレバーの位置が変わらないと見なせる条件で測定を行うことによってこの困難をとりあえず回避する手段を選択した。実際にポリスチレン1本鎖の試験を溶媒をジブロモメタン中でおこなった。