投稿者: TatsuyaSHOJI

2021年度 研究室メンバー

  • 准教授　東海林　竜也

4年生

  • 浅瀬　有希
  • 表原　優樹
  • 榊原　義史 
  • 鈴木　駿典
  • 西　耕輔
  • 西ケ谷　延杏
  • 堀田　詩織
  • 八木　祐輔
  • 吉田　匡志

3年生

  • 新見　哲太
  • 檜垣　寧々
  • 武藤　萌音
  • 森本　雅夕
  • 村田　康大

【論文】ACS Appl. Mater. Interfaces (2021)

[インコヒーレント光を用いた光捕捉法]
従来の光ピンセットには高強度のレーザー光（コヒーレント光）が必要不可欠ですが、チタンナノ構造体（ブラックチタン）を用いることで、高圧水銀ランプ（インコヒーレント光）でも水溶液中のナノ粒子を捕集できることを発見しました。
坪井教授（大阪市立大学）、鳥本教授（名古屋大学）、Ivanova教授（RMIT大学）、Juodkazis教授（Swinburne工科大学）らのグループとの共同研究の成果です。

  • 研究成果のポイント
  • 波長370 nmの微弱な紫外光（通常の光ピンセットの106分の1スケール）をブラックチタン表面に照射すると、溶液中のポリスチレンナノ粒子（直径20-500nm）を光捕捉することに成功
  • 波長 480，546，580 nmのインコヒーレント光では捕捉できず、紫外光がこの高効率な光捕捉に必要不可欠であることを実証
  • ブラックチタン表面にある不動態のTiO2層が重要な役割を担っている可能性があることを電磁場シミュレーションの結果と併せて示唆した。
  • Incoherent Optical Tweezers on Black Titanium
  • Sayaka Hashimoto, Yuki Uenobo, Ryota Takao, Ken-ichi Yuyama, Tatsuya Shoji, Denver P. Linklater, Elena Ivanova, Saulius Juodkazis, Tatsuya Kameyama, Tsukasa Torimoto, Yasuyuki Tsuboi*
  • ACS Appl. Mater. Interfaces, 13 (2021), 27586-27593.
  • DOI: 10.1021/acsami.1c04929
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【論文】Langmuir (2021)

[集光レーザー型光ピンセットによるコアセルベート形成]
集光近赤外レーザー光による光圧と光熱効果によりポリ(N,N-ジエチルアクリルアミド) (PDEA)水溶液中にwater-in-oil-in-water(w/o/w)型のコアセルベート液滴を形成することに成功し、液滴中の高分子構造を顕微ラマン分光法により明らかにしました。
坪井教授（大阪市立大学）、麻生准教授（大阪大学）らのグループとの共同研究の成果です。

  • 研究成果のポイント
  • 温度応答性高分子のPDEA（Mw = 74,000, Mw/Mn = 1.1）軽水溶液中に波長1064 nmの近赤外レーザー光を集光すると、w/o/wエマルジョン様の単一液滴の形成・光捕捉に成功
  • 顕微ラマン分光法により液滴中の高分子濃度をおよそ30 wt%と決定することに成功
  • 下限臨界溶液温度(LCST)以上に溶液を加温し形成した液滴を光捕捉すると、拡散律速凝集(DLA)とオストワルド熟成に起因する液滴成長を観測
  • Formation of Single Double-Layered Coacervate of Poly(N,N-diethylacrylamide) in Water by a Laser Tweezer
  • Mitsuhiro Matsumoto, Taka-Aki Asoh, Tatsuya Shoji, Yasuyuki Tsuboi
  • Langmuir, 37 (2021), 2874-2883.
  • DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c03009
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【論文】ACS Appl. Nano Mater.(2020)

[プラズモニックマイクロバブルを利用したシアノバクテリアの捕集・固定化]
共鳴光照射に伴いプラズモンナノ構造体上に発生するマイクロバブルを用いて、光合成細菌のシアノバクテリアを集めて、プラズモン構造体上に固定化できることを見出しました。
上野教授（北海道大学）、村越教授（北海道大学）、民秋教授（立命館大学）、坪井教授（大阪市立大学）らのグループとの共同研究の成果です。

  • 研究成果のポイント
  • 高強度のプラズモン励起光を照射すると、マイクロバブルが形成され、溶液内に分散するシアノバクテリアをバブル周囲に捕集することに成功
  • 捕集した一部のシアノバクテリアは生きたまま構造体上に固定化されることを発見
  • プラズモンバイオセンサーの新たな作製方法として今後期待
  • Thermo-Plasmonic Trapping of Living Cyanobacteria on a Gold Nanopyramidal Dimer Array: Implications for Plasmonic Biochips
  • Shota Naka, Tatsuya Shoji, Sho Fujii, Kosei Ueno, Yumi Wakisaka, Kei Murakoshi, Tadashi Mizoguchi, Hitoshi Tamiaki, Yasuyuki Tsuboi
  • ACS Appl. Nano Mater., 3 (2020), 10067-10072.
  • DOI: 10.1021/acsanm.0c02071
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【論文】ACS Appl. Nano Mater.(2020)

  • Optical Trapping of Polystyrene Nanoparticles on Black Silicon: Implications for Trapping and Studying Bacteria and Viruses
  • Sawa Komoto, Tatsuya Nagai, Ryota Takao, Kenta Ushiro, Mitsuhiro Matsumoto, Tatsuya Shoji*, Denver P. Linklater, Saulius Juodkazis, Yasuyuki Tsuboi*
  • ACS Appl. Nano Mater., 3 (2020), 9831-9841.
  • DOI: 10.1021/acsanm.0c01901
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2020年度 研究室メンバー

  • 准教授　東海林　竜也

4年生

  • 小澤　洋助
  • 栗山　幹
  • 澁谷　拓斗
  • 森崎　考佑
  • 八ツ橋　恒希
  • 山崎　雄生
  • 渡邊　泰治

3年生

  • 浅瀬 有希
  • 表原 優樹
  • 鈴木　駿典
  • 西　耕輔
  • 西ケ谷　延杏
  • 堀田 詩織
  • 八木　祐輔
  • 吉田 匡志

【論文】J. Phys. Chem. B(2020)

  • Microanalysis of Single Poly(N-isopropylacrylamide) Droplet Produced by an Optical Tweezer in Water: Isotacticity Dependence of Growth and Chemical Structure of the Drople
  • Kenta Ushiro, Tatsuya Shoji*, Mitsuhiro Matsumoto, Taka-Aki Asoh, Hideo Horibe, Yukiteru Katsumoto, Yasuyuki Tsuboi*
  • J. Phys. Chem. B, Vol. 124 (2020), 8454-8463.
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.0c06932
  • 雑誌のSupplementary Coverに採択！
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