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アレイ化したカーボンナノチューブを可視化することを目的とし、全反射蛍光顕微鏡を用いた単一分子蛍光顕微分光システムの構築を行った。具体的には、分光器および高感度CCDカメラを備え付けた全反射蛍光顕微鏡を開発した。本顕微分光システムの性能を評価するため、以下の研究を行った。二酸化チタン光触媒反応によって生成した一重項酸素などの酸素活性種を蛍光プローブにより単一分子レベルで検出することに成功した。二酸化チタン反応によって生成した一重項酸素は空気中へ飛散し、2mm以上離れた距離まで到達することを明らかにした。また、ペリレンナノ結晶の初期成長過程を水溶液中でその場観察することに成功し、種結晶形成機構に関する知見を得た。以上の結果から、本顕微分光システムが、単一ナノ材料の光誘起反応ならびに動的挙動の検出において強力な手法であることが明らかとなった。また、カーボンナノチューブと複合化させる自己組織化DNAにおける電荷移動機構を明らかにするため、レーザーフラッシュフォトリシス法による検討を行った。任意の塩基配列群をビルディングブロックとして用いることによりDNA中の電荷移動ダイナミクスを制御することに成功した。単層および多層カーボンナノチューブに蛍光色素を化学的に修飾し、カーボンナノチューブアレイの単一アレイ蛍光検出を行った。個々の蛍光色素修飾カーボンナノチューブアレイからの蛍光を検出することにより、集合体のサイズ、色素修飾率、光退色速度などを単一アレイレベルで評価した。

【研究分担者】
川井清彦	大阪大学	産業科学研究所	助教授	(Kakenデータベース)