ナノ・バイオフォトニクス研究グループ[生命機能研究科]

About研究室について

ナノテクノロジー＆バイオロジー＆フォトニクスの融合研究

井上研究室は、ナノテクノロジーとバイオロジー、さらにフォトニクスを融合したナノ・バイオフォトニクスと呼ばれる研究分野の開拓を行っています。
金属ナノ粒子などのナノマテリアルと、分子を分析・識別する赤外分光やラマン分光などの振動分光法、超短パルス光を用いる非線形フォトニクスを使い、細胞や生体分子を超高感度・高分解能でセンシングする技術を研究・開発しています。
現在の主な研究対象は、ナノ粒子をプローブにした細胞内の生体分子のナノ計測、局在プラズモンを利用した高感度生体分子センシング、近赤外光を用いた光合成のin vivo観察などです。
研究室では、モロッコのフォトニクスセンターおよび産総研と共同研究を行っています。

Research研究テーマ

井上研究室は、ナノマテリアルと振動分光、非線形フォトニクスを使い、細胞や生体分子を超高感度・高分解能でセンシングする技術の研究と開発を行っています。表面プラズモン共鳴を使ったラマン散乱光の増強やイオンの顕微イメージング、神経伝達物質のラマン計測、アゾ系ポリマーを使った光ナノ計測・操作などに取り組んでいます。

※イメージ画像

ラマン散乱光を増強して画像にする↗

特定の条件で金属に光を当てると表面に強い電場ができる表面プラズモン共鳴のうち、伝搬型の電場増強が空間的に一様なことを利用し、ラマン散乱光を増強して画像にするシステムを開発しています。

※イメージ画像

金属イオンの顕微イメージング↗

細胞のイオンのやり取りをラベルなしで高い空間分解能でイメージングすることは、生命機能の詳細な理解につながります。特定の金属イオンを捕捉できるイオノフォアを使った、表面プラズモン顕微イメージングシステムを開発しています。

※イメージ画像

神経伝達物質のラマン計測↗

神経細胞どうしの信号の伝達を担うグルタミン酸などの神経伝達物質の動きを、ラマン散乱分光法で観察する方法の確立と、神経シナプス活動のライブイメージングの実現を目指しています。

アゾ系ポリマーを使った光ナノ計測・操作↗

アゾベンゼン基を側鎖にもつポリマーは、光を当てると分子が動いて変形します。変形が入射光の強度分布や偏光状態に依存することを使い、光学顕微鏡では見えないナノ物質周囲の光の状態を観察します。

Voices先輩の声

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