先端レーザー加工研究チーム
Advanced Laser Processing Research Team

チームリーダー

杉岡 幸次Koji Sugioka

工学博士

写真:杉岡 幸次

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光量子工学研究センター
先端レーザー加工研究チーム

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1

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、ナノ構造の創成
  4. レーザー光と物質との相互作用の解明に関する研究
研究イメージ

(左)フェムト秒レーザー3次元加工技術によって作製された複雑な3次元構造のウシ血清アルブミン(Bovine serum albumin: BSA) (右)高感度青色蛍光タンパク質と高感度緑色蛍光タンパク質のフェムト秒レーザー3次元造形により作製された理研ロゴ。

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

杉岡 幸次Koji Sugiokaチームリーダー
小幡 孝太郎Kotaro Obata研究員
ZHANG JiaweiJiawei Zhang特別研究員
BAI ShiShi Bai基礎科学特別研究員
尾笹 一成Kazunari Ozasa特別嘱託研究員
SIMA FelixFelix Sima客員研究員
SERIEN DanielaDaniela Serien客員研究員