【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT1055
利用課題名 / Title
超解像イメージング評価用試料の作製と評価
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
生体イメージング、ラマン分光,リソグラフィ/Lithography,生体イメージング/ In vivo imaging
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
小関 泰之
所属名 / Affiliation
東京大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
水口高翔
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
生体試料中の多種の生体分子を高い空間分解能で観察する技術の開発を進めている。具体的には、分子振動の狭帯域性を活用することで多色イメージング能を実現するラマンイメージングにおいて、光スイッチング可能なラマンプローブを開発し、それを用いて生体の超解像イメージングを実現した。しかし、生体試料では空間分解能を見積もるのが難しく、実現可能な分解能が不明であった。本研究では、本イメージング方式の空間分解能を正確に見積るために、リソグラフィパターンを作成し、それを超解像計測することで空間分解能の見積もりを行った。
実験 / Experimental
電子線レジストに光スイッチングラマンプローブをドープし、カバーガラスにスピンコートしてベークした後にEB描画を行い、現像してパターンを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
レジスト境界を超解像ラマンイメージングし(Fig. 1B)、得られた強度パターンを誤差関数でフィッティングすることで空間分解能と信号強度を求めた(Fig. 1B)。空間分解能および信号強度のドーナツビーム強度依存性をそれぞれFig. 1C, Fig. 1Dに示す。ドーナツビーム強度を高めることで空間分解能が向上し、100 nm程度の空間分解能が得られることを確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1. 光スイッチングラマンプローブをドープしたEBレジストの超解像ラマン(REversible Saturated Optical Raman Transition)イメージング。(A) EBレジストパターン端のRESORT像。波長640 nmのドーナツビーム強度を変えながらイメージングを行った。視野：3.7 x 23 µm^2。ピクセル数：93 x 57。ピクセル積算時間： 250 µs。(B) (A)の強度パターンと誤差関数によるフィッティング結果。(C) 点像分布関数の半値全幅のドーナツビームパワー依存性。(D) 信号強度のドーナツビームパワー依存性。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
J. Shou et al., "Super-resolution vibrational imaging based on photoswitchable Raman probe," Sci. Adv. in press.
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件