ホーム > 研究室 > サブ波長フォトニクス研究領域 >

研究概要

本チームでは、環境負荷が少なく、高品質・高効率の材料加工を実現する先端的なレーザープロセッシング技術の研究・開発を行なっています。特にフェムト秒レーザーを用いることにより、３次元加工、固体表面ナノ構造化、新規ナノ物質創成等を実行する新しいプロセスを開発するとともに、ビーム整形技術によりプロセスの高度化を図っています。開発した技術の応用として、機能マイクロ・ナノデバイス作製も試みています。３次元加工の一つとして、純粋なタンパク質からなる３次元マイクロ・ナノ構造体を作製する技術を開発しました。この手法を用いて、複雑な３次元形状のウシ血清アルブミン（BSA）構造体の作製に成功しました。さらに、１つの基板上に高感度緑色蛍光タンパク質と高感度青色蛍光タンパク質を形成し、２色同時蛍光イメージ（理研ロゴ）の取得を実現しました。作製したタンパク質の３次元構造体は、細胞培養、再生医療、バイオチップ、マイクロマシーン等、幅広い応用が期待できます。

研究分野

工学、材料科学、総合理工、学際研究

キーワード

フェムト秒レーザー、レーザー加工、マイクロ・ナノ加工、3次元加工、バイオチップ

研究テーマ

1. ３次元マイクロ・ナノレーザー加工技術の開発とマイクロ・ナノデバイス作製への応用
2. ビーム整形による高品質・高効率・高解像度加工技術の開発
3. 超短パルスレーザーによるナノ材料創成および表面ナノ構造化
4. レーザー光と物質との相互作用の解明に関する研究

主要論文

1. Zhang, D., Li, X., Fu, Y., Yao, Q., Li, Z., and Sugioka, K.: “Liquid vortexes and flows induced by femtosecond laser ablation in liquid governing formation of circular and crisscross LIPSS” , Opto-Electron. Adv. 5, 210066 (2022).
2. Bai, S., Serien, D., Ma, Y., Obata, K., and Sugioka, K.: “Attomolar sensing based on liquid-interface assisted surface enhanced Raman scattering in microfluidic chip by femtosecond laser processing” , ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 42328–4233 (2020).
3. Bai, S., Serien, D., Hu, A., and Sugioka, K.: “Three-dimensional microfluidic SERS chips fabricated by all-femtosecond-laser-processing for real-time sensing of toxic substances” , Adv. Funct. Mater. 28, 1706262 (2018).
4. Wu, D., Xu, J., Niu, L., Wu, S., Midorikawa, K., and Sugioka, K.: “In-channel integration of designable microoptical devices using flat scaffold-supported femtosecond-laser microfabrication for coupling-free optofluidic cell counting” , Light Sci. Appl. 4, e228 (2014).
5. Sugioka, K. and Cheng, Y.: “Femtosecond laser three-dimensional micro- and nanofabrication”, Appl. Phys. Rev. 1, 041303 (2014).

主要メンバー