Creation of nanodiamond for bioimaging by low-dose ion implantation

科学研究費補助金研究成果報告書研究種目: 挑戦的萌芽研究研究期間: 2012～2014課題番号: 24650278研究代表者: 犬伏 俊郎（滋賀医科大学・分子神経科学研究センター・名誉教授）研究協力者: 長町 信治（滋賀医科大学・分子神経科学研究センター・客員教授）ナノダイヤモンド粒子は低細胞毒性および高生体適合性を示すことから，医学・生物学の分野に応用性が追求されている。本研究では蛍光プローブの開発を目的として、ナノダイヤモンドにイオン注入の手法を用いて不純物、あるいは損傷（空孔）を効率よく導入して発光センターを形成する研究をおこなった。 はじめ市販ナノダイヤモンドにSiVセンター形成を目指してSi＋Heの共注入をおこなったが、SiVセンターの作製には至らなかった。そこで、高純度の単結晶および多結晶のダイヤモンドにSiを始め様々な元素のイオン注入、アニールをおこなった結果、シャープな発光分布を持ちかつ強い発光強度を持つ発光センターの形成が確認された。Nanodiamond(ND) has received increasing attention for its promising biomedical applications. The fluorescence of ND can be substantially enhanced when vacancy is introduce by high-energy particle beam and then annealing to form negatively charged nitrogen-vacancy centers. In this project bright color center in diamond was explored by low-dose ion implantation. To create fluorescent SiV center, He and Si were co-implanted to commercially available ND. However, trace of SiV center was not detected in regular implantation and annealing conditions. This is probably because the formation of NV due to the originally contaminated nitrogen may humper the creation of SiV center. Considering from these results, single- and polycrystalline diamonds were chosen. As a result, the key techniques concerning the color center associated with vacancy in diamond have been developed and the possible avenues have been introduced for their application to biomedicine