光誘起現象を制御した複合ナノ結晶材料の設計と医光応用

具有受控光致现象的复合纳米晶材料的设计和医学光子应用

• 批准号: 22K04713
• 负责人: 柳谷 伸一郎
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04713/
• 关键词: フォトポレーション; ナノ複合粒子; プラズモニクス; 金ナノ粒子; 酸化チタン; 光と細胞の相互作用; 局在プラズモン共鳴; 金属ナノ粒子; 光熱効果

本研究では、①光によって発生する熱や電子を制御するための複合ナノ結晶の設計（計算機シミュレーション）と作製、②超短パルスレーザーやテラヘルツ光まで視野に入れた光物性測定。さらに、③化合物の細胞内導入補助機能や光熱や光線力学による細胞死など、複合ナノ粒子と細胞の相互作用の解明を目的として研究を行った。本年度は初年度として実験系の構築や試行実験、実験条件の検討を主に行い、以下の知見を得た。① 金ナノ粒子／酸化チタンナノ構造体を作製し、酸化チタン成長条件とナノ結晶構造の関係について検討を行った。金ナノ粒子結晶粒子上に核生成した酸化チタン結晶は、金ナノ粒子があるときと無いときで結晶性に変化が見られた。また、酸化チタンの膜厚を増加させることによって成長とともにアナターゼ結晶が発現することを高分解能電子顕微鏡及び、エネルギー分散型X線分光法により明らかにした。② 複合ナノ粒子作製過程で得られる金ナノ粒子／酸化チタン積層膜について、紫外可視分光法、テラヘルツ時間分解分光法等を使って光吸収特性について測定を行った。金ナノ粒子の局在プラズモン共鳴波長が酸化チタンの存在により赤方遷移していることを確認した。③ モデル癌細胞としてＨｅＬａ細胞を用い、フェムト秒レーザーによるフォトポレーションの実験系の構築、及び測定条件の探索を行った。フォトポレーションにより細胞が変化する様子のその場観察を行ったところ、細胞培養液中に金ナノ粒子を添加した時、細胞の形態変化と内容物溶出が確認された。

This study includes: (1) the design and fabrication of composite crystals for light generation, heat generation, electron generation, and electron generation;(2) the measurement of optical properties for ultra-short light generation, heat generation, and electron generation. In addition, the intracellular introduction of compounds into the auxiliary function, photothermal and optical mechanics, cell death, complex particles and cell interaction and understanding of the purpose of research. During the current year, the following observations were made on the construction, trial implementation and evaluation of the implementation conditions. (1) Preparation of gold particles/acidified crystals, growth conditions of acidified crystals and relationship between crystals Gold particles crystal particles on the core formation, acidification, crystallization, gold particles, crystallization, transformation The film thickness of the acid film is increased, and the growth and crystallization of the acid film are increased. The high resolution electron microscope and the dispersion X-ray spectroscopy are also increased. (2) Determination of optical absorption characteristics by ultraviolet visible spectroscopy, time-resolved spectroscopy, etc. The resonance wavelength of gold particles is determined by the existence of red migration. 3. To explore the construction and determination conditions of the system for the application of HeLa cells and HeLa cells. The cell morphology and content dissolution were confirmed when the cell culture medium was added to the cell culture medium.

项目成果

フェムト秒レーザーによるHela細胞の細孔形成とナノ粒子の影響

飞秒激光在 Hela 细胞中的孔形成及纳米颗粒的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 松本 実久;柳谷 伸一郎;髙成 広起;南 康夫
• 通讯作者: 南 康夫

貴金属ー酸化チタン複合ナノ結晶成長制御と光物性

贵金属-氧化钛复合纳米晶生长控制及光学性能

• 发表时间: 2023
• 作者: 松本 実久;柳谷 伸一郎;髙成 広起;南 康夫;柳谷伸一郎
• 通讯作者: 柳谷伸一郎

In-situ observation of photo-induced phenomena of AuNP-deposited HeLa cells with femto second laser

飞秒激光原位观察 AuNP 沉积 HeLa 细胞的光致现象

• 发表时间: 2023
• 作者: M. Matsumoto;H. Takanari;Y. Minami and S. Yanagiya
• 通讯作者: Y. Minami and S. Yanagiya