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高度生体材料創製のためのフェムト秒レーザー照射による表面構造制御に関する研究

飞秒激光辐照表面结构控制用于制造先进生物材料的研究

基本信息

批准号：
13J00842
负责人：
篠永東吾
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度で酸化チタン（TiO2）膜への周期的微細構造形成が可能であることや、骨芽細胞が周期的微構造の溝に沿って伸展する結果が得られた。今年度は形状変化だけではなく、材料特性の変化にも着目した。TiO2は真空雰囲気下で電気炉加熱を行うと酸素欠陥が生じることが知られている。レーザー照射により周期的微細構造を形成した酸化チタンに対して真空雰囲気下で電気炉を用いた全体加熱を行ったところ、周期的微細構造の形状は維持されていた。骨芽細胞を用いて培養試験を行った結果、細胞が溝に沿って伸展する結果が示唆された。また、更なる高度生体材料の創製を目指し、細胞伸展に最適な周期について検討した。周期はレーザーの波長の変化によって制御を試みた。さらに、周期的微細構造形成メカニズムについても検討した。申請者らのグループでは、TiO2膜に対してフェムト秒レーザーを照射すると、多光子プロセス等による電子励起が生じる可能性を示唆している。すなわち、レーザー照射によりTiO2膜の表層への高密度電子励起層の形成が予測され、高密度電子励起層及び膜との界面へ表面プラズモン・ポラリトン（SPP）が形成される可能性が考えられる。SPPの波長が周期に起因すると考える本モデルをSPPモデルと呼ぶとする。波長775 nmの第二高調波である388 nmをTiO2膜上に照射すると周期的微細構造が形成され、TiO2膜上における周期はレーザー波長の30％程度であることが明らかになった。得られた周期の実測値は、SPPモデルによって計算される周期の範囲内であった。すなわち、TiO2膜への周期的微細構造形成は、SPPモデルによって形成される可能性が示唆された。以上のTiO2膜に対する周期的微細構造形成メカニズムに関する成果は、英文の論文（査読有り）において成果をまとめている。国内外の会議においても多数の成果を報告している。

The microfabrication of the acidified membrane cycle (TiO2) in yesterday's year may have led to the formation of bone bud cell cycle and the microfabrication of the bone bud cell cycle. This year, the shape is changed, and the material properties are focused. TiO2 vacuum furnace heating line does not have enough acid content to know how to do it. The micrometer of the thermal cycle is irradiated to form a thermal acidizing device. Under the vacuum atmosphere, the electric furnace is operated by all the microscopes of the cycle, and the shape of the cycle is maintained. Bone bud cell culture was used to compare the results, and the results of cell extension test were used to show the results of bone bud culture. The height of the raw material is much higher than that of the raw material, and the cell stretching is the most important period. The wave length of the cycle is different from that of the wave length. The microcosm of the cycle is formed by the microfabrication of the cycle. The applicant is responsible for instigating the possibility of exposure to high-temperature radiation, such as TiO2 film, multi-photon radiation and so on. On the surface of the interface between high-density batteries and thin films, the possibility of the formation of high-density photovoltaic devices (SPP) is very important. The cause of the SPP wave length cycle is very high. This is the most important reason for the SPP operation. The second highest wave length is 775 nm, and the second highest wave length is 388 nm. The microfabrication of the cycle cycle on the TiO2 film is sensitive, and the peak wavelength is 30% on the TIO _ 2 film. You can calculate the number of cycles within the range of cycles by calculating the number of cycles in the SPP cycle. The microfabrication of the cycle of TIO _ 2 film, the formation of SPP film, the possibility of formation and the formation of TIO _ 2 film. The micro-fabrication of the above TiO2 film cycle is based on the results, the results in English and English. Most of the reports on achievements held at home and abroad have been discussed.