カーボンナノチューブの新しい光機能「アップコンバージョン発光」を発見 －生体組織内部の近赤外光イメージング応用に期待－

カーボンナノチューブの新しい光機能

「アップコンバージョン発光」を発見

－生体組織内部の

近赤外光イメージング応用に期待－

2015年11月17日　京都大学　研究成果

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　宮内雄平 エネルギー理工学研究所

准教授、松田一成 同教授らの

研究グループは、近赤外波長領域の

優れた発光体として知られ、

生体組織内部の発光イメージングや

生体埋込型光バイオセンサー等への

応用が期待されているナノ炭素材料

「カーボンナノチューブ」を、

従来とは全く異なる新しい方法で

光らせることが出来ることを発見

しました。

　本研究成果は、2015年11月16日に

英国科学誌

「Nature Communications」誌の

ウェブサイトに掲載されました。

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研究者からのコメント

　今回の発見は、これまで誰も予想すら

していなかったカーボンナノチューブの

新奇な光機能が明らかになったという

基礎科学的な意義を持つと同時に、

カーボンナノチューブを用いた生体内部の

発光イメージングや

生体埋込型光バイオセンサーが、

これまでよりも身近に、広く利用できる

ようになることに繋がるものと期待して

います。

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概要

　物質に光を照射すると、照射した光とは

異なる波長の光（蛍光）が放出されること

があります。

　一般的な蛍光物質では、蛍光の波長は、

照射した光の波長よりも長いことが

「ストークスの法則」と呼ばれる経験則

として知られています。

　今回研究グループは、

カーボンナノチューブにおいて、

「アップコンバージョン発光」と呼ばれる、

ストークスの法則に従わない

珍しい蛍光発光現象が生じることを

世界で初めて見いだしました。

　今回の研究では、直径0.8ナノメートル

程度のカーボンナノチューブに

1100ナノメートルから

1200ナノメートル程度の波長の

近赤外光を照射すると、

波長が100ナノメートルから

200ナノメートル程度短くなった

950ナノメートルから

1000ナノメートル程度の蛍光が得られる

ことが分かりました。

　研究グループは、ナノチューブに特有の

ユニークなアップコンバージョン

発光メカニズムも突き止めています。

詳しい研究内容について

カーボンナノチューブの新しい光機能

「アップコンバージョン発光」を発見

－生体組織内部の

近赤外光イメージング応用に期待－

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　素晴らしい。

　新しいフォトン・アップコンバージョン

現象の発見ですね。

＞照射する光として生体透過性の高い波長

＞1100ナノメートルの近赤外光を使って、

＞シリコン製のCCDカメラで捉える事が

＞できる1000ナノメートル以下の

＞短い波長の領域でナノチューブを

＞光らせることができます。

　良いですね。

　これは薬と違って早い時期に製品化

できそうです。

　期待しています。