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近赤外分光法を利用した微量水溶液の温度イメージング


ガラスやプラスチックで挟まれた厚さが1mm以下の微量な水溶液の温度を測ることはとても難しく、まして、２次元画像を得ることはこれまで不可能でした。温度画像を撮る方法としては赤外放射測定（サーモグラフィ）がよく知られていますが、得られる情報は表面温度であり、内部にある水溶液の情報はほとんど得られません。さらに、赤外放射測定は物体からの自己放射を測定しますので、サイズが小さくなると受光強度がその分小さくなってしまい、検出限界を下回ってしまいます。本研究では、赤外放射測定と全く異なる原理の、近赤外分光法を応用した技術を開発し、水溶液の温度画像を得ることに成功しました。応用研究として、マイクロ化学チップ内の化学反応測定、癌細胞の温熱治療のin vitroモニタリング、褐色脂肪細胞の発熱応答測定などに取り組んでいます。
（図：直径50μmの金属線の発熱により、周囲の水の温度上昇を捉えた画像。）

キーワード：水溶液、温度、近赤外分光、イメージング