ニアフィールド光による2次元高分子鎖の形態と光プロセスの研究

利用近场光研究二维聚合物链的形貌和光学过程

• 批准号: 10135216
• 负责人: 伊藤 紳三郎
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10135216/
• 关键词: 近接場光学; 顕微鏡; 単分子膜; 光プロセス; 単一分子; 高分子; 蛍光分光法; 近接場光学; 顕微鏡; 単分子膜; 光プロセス; 単一分子; 高分子; 蛍光分光法

本研究では、2次元平面内に束縛された高分子単分子膜に対して、蛍光観測モードで動作する走査ニアフィールド光顕微鏡(蛍光SNOM)を適用し、単分子膜内での高分子鎖の形態や光プロセスを明らかにする目的で研究を行った。1) 蛍光SNOMの整備蛍光観測のできるSNOMとして動作させるため、装置の様々な改良や光ファイバープローブの作製を行った。その結果、装置の性能として325nm紫外線励起ができ、かつ100nmの空間分解能があることが、ラテックスをはじめとする様々なモデル試料により確認された。2) 光機能色素が一次元配列された単分子膜形成能をもつポリペプチドの合成と累積膜の作製剛直鎖高分子であるポリグルタメートを試料として、光機能基によるラベル化を行い、それらの基板上への累積配向性や分子鎖の凝集形態を調べた。これらの高分子は高配向かつ良好な累積性を与えることが認められた。この結果をもとに、ポリグルタメートにSNOMに適した波長特性をもつ色素ラベルを行った。3) 2次元単分子膜内での単一高分子鎖の広がりの評価SNOMによる蛍光観測により単一高分子鎖の広がりを評価することをめざしたが、現状では検出感度が不足しており、この目標に関しては所期の成果を上げられていない。4) 混合単分子膜における相分離構造の観測単分子膜形成能をもつ2種類の高分子を混合し、水面上での2次元相分離形態をSNOMにより観測した。蛍光ラベルを施した各成分の分離状態が子分な空間分解能で観測され、かつ両者の境界におけるエネルギー移動を選択的に観測することができた。これらの結果により、膜構造研究における蛍光SNOMの有用性を示すことができた。

在这项研究中，将以荧光观察模式运行的扫描近场光学显微镜（荧光SNOM）应用于结合在二维平面的聚合物单层上，并进行了研究以阐明单层中聚合物链的形态和光化。 1）维持荧光SNOM，以作为可以观察荧光的SNOM操作，对设备进行了各种改进和光纤探针的制造。结果，已经确认包括乳胶在内的各种模型样品可以通过325 nm的紫外线来散发该设备，并具有100 nm的空间分辨率。 2）将多肽与光功能染料的一维排列合成，并使用多谷氨酸（一种刚性链聚合物）作为样品制备累积膜，标记了光功能组，并检查了对分子链的底物和累积方向。发现这些聚合物提供高方向和良好的累积特性。基于这些结果，将聚谷氨酸进行具有适用于SNOM的波长特性的染料标记。 3）评估单个聚合物链在二维单层中的传播，我们旨在通过使用SNOM观察荧光观察来评估单个聚合物链的扩散，但是目前，检测敏感性不足，并且尚未实现有关此目标的所需结果。 4）混合单层的相位分离结构的观察两种类型的聚合物，具有形成单层的能力，并使用SNOM观察到水面上的二维相分离形态。在细分空间分辨率下观察到每个组件的分离状态，并在两者之间的边界处观察到能量转移。这些结果证明了荧光SNOM在膜结构研究中的有用性。