概要 本研究では、青色GaN発光ダイオード(LED)とペロブスカイトCsPbI₃/TOPO複合体の赤色蛍光色変換膜を組み合わせ、色変換赤色光源を得る手法を提示する。高品質CsPbI₃量子ドット(QD)をホットインジェクション法で合成し、コロイドQD溶液にトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)を異なる比率で混合してナノワイヤーを形成させた。混合紫外線硬化樹脂とコロイド溶液で作製した色変換膜を青色LED上にコートした。注入電流50 mAでの光学的・電気的特性を測定・分析した結果、CsPbI₃/TOPO比1:0.35において、約708 nmで最強赤色光強度93.1 cd/m²、外部量子効率5.7
概要 本論文では、三つの吸収ピークを持つ超薄型・フレキシブルなメタマテリアル吸収体(MA)を提案する。提案吸収体は、8.5、13.5、17 GHz(X帯およびKu帯)に吸収ピークを持ち、それぞれ99.9%、99.5%、99.9%の吸収率を達成する。構造厚はわずか0.4 mmで、各吸収周波数における自由空間波長の約1/88、1/55、1/44に相当する極めて薄い構造である。対称的な幾何形状により、偏波に対する感度が低い。さらに、TE入射では60°入射角まで最小86%の吸収率を維持し、TM入射では60°まで99%以上の吸収率を示す。表面電流分布と電界分布を解析し、吸収メカニズムを明らかにした。幾何
概要 フレームスプレー熱分解法(FSP)は、自己維持型の炎において酸化物ナノ粒子を生成するプロセスです。生成されたナノ粒子を基板上に堆積させることで、ナノ構造酸化物薄膜を得ることができます。しかし、従来は固定基板を用いるため、薄膜のサイズが制限されていました。本研究では、サーボモーターで精密制御される移動基板を用いることで、大面積への薄膜堆積が可能になることを実証しました。この手法では、炎の先端が基板上をラインごとに走査し、ナノ粒子を印刷プロセスのように堆積させます。これを「フレームアシスト印刷(FAP)」と命名しました。例として、最大20 cm × 20 cmのナノ構造酸化ビスマス薄膜をFA
概要 二次元材料からなるファンデルワールス(vdWs)ヘテロ構造は、その魅力的な電気的・光電子的特性により広範な注目を集めている。本論文では、まず化学気相成長(CVD)法で高品質大面積グラフェン膜を作製し、SiO2/Si基板に転写。次に、大気圧化学気相成長法でグラフェン/WS2およびグラフェン/MoS2ヘテロ構造を作製し、これはグラフェン/SiO2/Si基板上にWS2とMoS2材料を直接成長させることで達成可能である。最後に、AFM、SEM、EDX、ラマン、PL分光法によるグラフェン/TMDsヘテロ構造の試験特性評価を行い、形態と発光則を把握した。試験結果、グラフェン/TMDs vdWsヘテロ
概要 腫瘍特異的阻害剤の送達はがん治療の課題である。抗体修飾ナノ粒子は、特定の腫瘍関連抗原を過剰発現する腫瘍細胞に担持薬物を送達できる。ここでは、肝細胞がん(HCC)で過剰発現する膜タンパク質グリカン-3(GPC3+)に対する抗体hGC33で修飾した、ソラフェニブ担持ポリエチレングリコール-b-PLGAポリマーナノ粒子を作製した。hGC33修飾NPs(hGC33-SFB-NP)が、HCC細胞表面のGPC3に特異的に結合することでGPC3+ HCC細胞を標的とし、Wnt誘導シグナル伝達を阻害、サイクリンD1発現をダウンレギュレートしてHCC細胞をG0/1期で停止させ、上皮間葉転換(EMT)を阻害
概要 M1マクロファージ由来エクソソームから分泌されるマイクロRNA(miR)が肝細胞がん(HCC)進行を制御するという知見が蓄積している。しかし、M1マクロファージ由来エクソソームのmiR-326がHCCに及ぼす影響は報告されていない。本研究は、M1マクロファージ由来エクソソームmiR-326がHCC細胞進行を制御するメカニズムを解明することを目的とした。RT-qPCRでHCC細胞株のmiR-326発現を検出し、トランスフェクションでmiR-326発現を変化させ、CD206とNF-κB発現、細胞増殖、コロニー形成、遊走、アポトーシス、浸潤への影響を調べた。続いて、M1マクロファージからエクソ
概要本研究では、アスコルビン酸とo-/m-/p-フェニレンジアミン(o-PDA、m-PDA、p-PDA)から、緑色、青色、オレンジ色発光するNドープカーボンドット(CDs)を合成した。合成されたCDsの光発光(PL)特性に及ぼす溶媒極性と溶液pHの影響を体系的に調査した。溶媒極性が高まるにつれて、凝集が促進されるためPL発光強度が低下することがわかった。また、CDsの表面電荷がpH依存的なPL発光特性に顕著な影響を与えることも明らかになった。 はじめに近年、蛍光カーボンドット(CDs)は、高量子収率、低毒性、優れた生体適合性、容易な調製法により大きな注目を集めている[1-4]。CDsはセンシ
概要本論文では、金属製スプリットリング共振器に基づく周期構造を、THzマイクロボロメータアレイのマイクロブリッジ構造に統合し、広い周波数範囲で高いTHz波吸収を実現する手法を提案する。35μm×35μmという小さなユニットサイズで、スプリットリング構造が多層構造アレイのTHz波吸収特性に及ぼす影響を検討し、共鳴吸収周波数を制御した。スプリットリングと金属ディスクの複合構造を統合することで、吸収帯域幅を効果的に拡大した。異なる構造の吸収ピークを結合させることにより、広帯域THz吸収が形成される。金属ディスクと組み合わせたデュアルリング周期構造は、4〜7THzの範囲で広帯域THz波吸収を提供し、帯
概要 銀ナノ粒子(AgNPs)と銀イオンによる肝臓での遺伝毒性誘導を理解するため、設計された金ナノロッドコア/銀シェルナノ構造(Au@Ag NR)と人間化肝細胞HepaRG細胞を用いました。コメットアッセイ、γ-H2AXアッセイ、ミクロン核試験により、0.4-20µg mL−1 Au@Ag NRによるDNAと染色体損傷における酸化ストレスと細胞周期停止の関与を調査しました。さらに、Au@Ag NRの分布を解析しました。結果は、Ag+とAu@Ag NRの両方がHepaRG細胞でDNA切断と染色体損傷(切断性)を引き起こし、核内に残留したAu@Ag NRがさらにAg+を放出し、損傷を悪化させる可能
概要 垂直ゲートオールアラウンド電界効果トランジスタ(vGAAFET)は、3nm技術ノード以降の先進集積回路製造技術においてFinFETに取って代わる潜在的候補と見なされています。Si/SiGe/Siの多層(ML)が一般的に成長・加工され、垂直トランジスタを形成します。本研究では、Si/SiGe/Siにおけるリン(P)導入と、これらのMLの垂直エッチングに続くSiGeの横方向選択エッチングによるvGAAFET用構造形成について研究しました。エピタキシーのためのいくつかの戦略が提案されました。例えば、水素パージによるSi表面へのP原子アクセスの枯渇、PドープSi層の両側へのSiまたはSi0.93
概要 スピントロニクスは、多機能、高速、低エネルギー電子デバイスの代替を開発する最も有望な技術です。その異常な物理的特性により、新興の二次元(2D)材料は、新規スピントロニクスデバイスを探索する新しいプラットフォームを提供します。最近、2Dスピントロニクスは理論と実験の両研究で大きな進歩を遂げました。ここでは、2Dスピントロニクスの進歩をレビューし、最後にこの分野における現在の課題と将来の機会を指摘します。 はじめに 巨大磁気抵抗効果(GMR)の発見と応用により、スピントロニクスは急速に魅力的な分野へと発展し、電子のスピン自由度を情報キャリアとして利用してデータ保存と論理演算を実現することを
概要 酸化亜鉛(ZnO)は、吸着、光触媒、センサー、抗菌活性など多くの用途を持つ魅力的な半導体材料です。ポリビニルアルコール(PVA)ポリマーをキャッピング剤として、鉄とマンガンの酸化物を組み合わせることで、多孔質なPVA助剤Zn/Fe/Mn三元酸化物ナノコンポジット材料(PTMO-NCM)が合成されました。合成材料の熱的、光学的、結晶性、化学結合、多孔性、形態、電荷移動特性は、それぞれDTG/DSC、UV-Vis-DRS、XRD、FT-IR、BET、SEM-EDAX/TEM-HRTEM-SAED、CV/EIS/アンペロメトリー分析技術によって確認されました。PTMO-NCMは、ZnOと比較し
概要 長鎖非コードRNA(lncRNA)が子宮頸癌(CC)における役割を果たすことが示されています。本研究では、性決定領域Yボックス2(SOX2)/lncRNA結腸癌関連転写産物-1(CCAT1)/マイクロRNA-185-3p(miR-185-3p)/フォークヘッドボックス蛋白質3(FOXP3)軸がCC幹細胞の増殖と自己再生能に及ぼす影響を議論することを目的としました。CC組織と細胞でのmiR-185-3p、SOX2、CCAT1、FOXP3発現を検定。CC患者におけるSOX2/CCAT1発現と臨床病理学的特徴の関係を検証。CD44+HeLa細胞で機能喪失・獲得実験を行い、生物学的機能と自己再生
概要 目的 食道扁平上皮癌(ESCC)は早期転移と遅い診断が特徴です。マイクロRNA-301(miR-301)は多様な癌に関与することが知られています。しかし、ESCCにおけるmiR-301の影響は未解明です。したがって、本研究ではESCC進行におけるmiR-301の役割を探索することを目的としました。 方法 ESCC組織と細胞株におけるmiR-301とホスファターゼ・テンシン相同体(PTEN)の発現を評価。次に、スクリーニングされた細胞を変異miR-301またはPTENオリゴヌクレオチドとプラスミドで処理し、ESCC細胞のコロニー形成能、細胞生存率、移動、侵襲、細胞周期分布、アポトーシスを
概要 導電性と生分解性を兼ね備えたナノファイバー足場は、外部電場下で細胞増殖・分化を促進する大きな可能性を秘めています。しかし、体液中での電気伝導度低下という課題が残る一方で、ポリアニリン(PANI)ベースの生分解性ナノファイバーは細胞接着・増殖・成長を促進します。この効果がPANI形態によるものかを検証するため、PANIのインシチュ酸化重合工程で3種の無機酸(塩酸、硫酸、過塩素酸)をドーパントとして選択しました。得られたPANI/ポリ乳酸(PLA)複合ナノファイバーをSEM、FTIR、XPSで解析し、PLAナノファイバーの多孔質構造を変えることなくPANIがコーティングされることを確認。in
概要 ひずみ工学は材料の電子構造を制御する有効な手法の一つであり、分子接合に導入することで独自の物理効果を誘起できます。本研究では、金(Au)電極間に挟まれた様々なγ-グラファインナノリボン(γ-GYNR)にひずみを加えた系を設計し、密度汎関数理論(DFT)を用いてスピン依存輸送特性を計算しました。計算結果から、ひずみの存在が分子接合の輸送特性に大きな影響を与え、γ-GYNRとAu電極間の結合が顕著に強化されることが明らかになりました。ひずみを加えたナノ接合を流れる電流は、無ひずみ系よりも大きくなります。さらに、γ-GYNRの長さとひずみ形状が分子接合の輸送特性を左右する重要な因子であることが
概要 本稿では、有機金属三ハロゲン化ペロブスカイト材料よりも高い安定性を示す無機ペロブスカイト CsPbI2Br および CsPbIBr2 を光活性材料として検討しています。アンチソルベント処理を用いた製造法により、単工程溶液プロセスで常に発生していた膜質の悪化を克服しました。スピンコート工程で導入したジエチルエーテルが成功し、アンチソルベントが膜質に及ぼす影響を詳しく調べました。この手法で作製したデバイスは高性能・自己駆動型であり、安定化した光検出器は高速応答速度を示します。本成果は、全無機 CsPbIxBr3−x ペロブスカイトが可視光検出において大きな可能性を秘め、自己駆動機能を備えた高
概要 トポロジカルに保護されたカイラルスキルミオンは、基礎研究と将来スピントロニクス応用で注目される魅力的スピンテクスチャ。非中心対称構造MnSiはスキルミオン相ホストするよく知られた材料。これまでMnSi結晶調製は超高真空チャンバー特殊装置使用で研究。ここでは、従来マグネトロン sputtering 比較的低真空環境用いサファイア基板上MnSi薄膜成長する容易法導入。成長MnSi薄膜は多結晶性だが、ホール抵抗率寄与現象論的スケーリング解析含む磁気輸送特性により、広温度・磁場範囲安定スキルミオン相観測。本発見はスキルミオン相持つ材料調製一般的方法提供だけでなく、更なる研究刺激し自由度拡大へ洞察
概要 陽極酸化アルミニウム(AAO)テンプレートを用いたマグネトロン sputtering 法により周期的銀ナノ粒子(NP)アレイを作製し、表面プラズモン共鳴効果でZnOからのUV発光を増強した。理論シミュレーションで、Ag NPアレイの表面プラズモン共鳴波長が直径と間隔に依存することを示した。直径40 nm、間隔100 nmのAg NPアレイ導入により、ZnOのバンドエッジ近傍発光(NBE)光ルミネセンス強度が2倍増強された。時間分解光ルミネセンス測定とエネルギーバンド解析により、UV発光増強がAg NPアレイの表面プラズモンとZnO励起子の結合、自発放出率改善、局所電磁場増強に起因すること
概要 がん死亡の最大要因は転移とその治療の帰結である。ここでは、標的型単層カーボンナノチューブ(SWCNT)を用いた光熱療法と、チェックポイント阻害剤による免疫刺激を組み合わせた転移性乳がんの新規治療法を提示する。アンネキシンA5(ANXA5)機能化SWCNTバイオコンジュゲートを用いた近赤外(NIR)選択的光熱アブレーションが、同系BALB/cJマウスの原発巣直交移植EMT6乳腺腫瘍に対して、抗細胞傷害性Tリンパ球関連蛋白質4(抗CTLA-4)依存性のアブスコパル応答を相乗的に増強し、腫瘍接種後100日での生存率を55%に向上させた。一方、光熱療法単独または免疫刺激単独では100日生存は0%
ナノマテリアル