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研究テーマ

ライフサイエンス【ナノイメージング】

光子一つが見える「光子顕微鏡」
計量標準総合センター 光子一つが見える「光子顕微鏡」光学顕微鏡で観測できない極めて弱い光での撮影が可能● 光子を 1 個ずつ観測でき、 その波長もわかる超高感度顕微鏡を開発● 従来の光学顕微鏡では観測できない極微弱光でカラー画像の撮影が可能● 細胞の蛍光や化学物質の発光分析等、 医療・食品・半導体分野での応用が期待研究のねらい光の最小単位である光子を検出して画像化する「光子顕微鏡」の開発を進めています。細胞からの蛍光や、半導体微細欠陥からの微弱発光など、光を光子として検出することで「見えないものを見えるようにする」技術の実現が目標です。産総研が開発した超伝導光検出器を適用することで、最高感度の光子検出と、波長を始めとしたサンプル光の持つ様々な情報を引き出すことが可能となります。本技術を用いて、細胞に損傷を与えないライブイメージングや、半導体微小欠陥の検出、活性酸素の蛍光観測による食品診断等への応用を目指しています。研究内容超伝導状態にある金属薄膜に光子が入射して吸収されると、光子の持つエネルギーにより超伝導状態が壊れ、これにより光子の数やエネルギーを検出できます。開発した「光子顕微鏡」は、この超伝導光検出技術を用いて、従来の光学顕微鏡では観察できない極微弱光でも、明瞭なカラー画像を撮影することが可能です。さらに、可視から赤外に至る広範な波長域で検出感度があるため、分子や原子の電子状態や振動状態に対応した発光や蛍光を高感度に測定できます。生体分子や細胞内反応など、様々な物理現象の測定への貢献が開発した光子顕微鏡の全体写真期待されます。連携可能な技術・知財50 Pm50 Pm・分光画像イメージシステム及び画像取得技術に関する共同研究・極微弱光強度、光測定に関わる技術コンサルティング・微弱発光・蛍光の各種試料の観察・特許第 4845131 号(2007/4/20)ගᏛ㢧ᚤ㙾ගᏊ㢧ᚤ㙾蛍の光の 1000 億分の 1に相当する光強度で観察したときの比較● キ ー ワ ー ド:バイオイメージング、微弱光計測、光子の分光技術、光デバイス技術、非侵襲計測● 連 携 先 業 種:製造業(医薬品)、医療・福祉業、製造業(食料品)、製造業(非鉄金属)、製造業(化学)福田 大治・丹羽 一樹・服部 香里・衞藤 雄二郎物理計測標準研究部門連絡先:計量標準総合センター研究拠点:つくば