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光で物を動かす、操る! 夢の光ピンセット

高校1年生 光でものをあやつるなど考えなかったので、いろいろと発見できたと思う。
高校1年生 レーシックにもレーザーがかかわっているとは思わなかった。レーザーはかなり実用的なものだなと思った。
高校1年生 光りの可能性は広いなと思いました。
高校1年生 光にそんな能力があったのかと思うことが多かったです。
高校1年生 今まで、私が知らなかったことを新しく学ぶことができ、新たに光についての関心がこれまで以上に高まった。
高校1年生 新しい生命体が作れるかもしれないのかな~と夢がもてました。
高校1年生 光は万能ですね。イトカワのような失敗もなくなるのでは?
高校1年生 光で物が動くことを初めて知りました。将来に、レーザーでいろいろな物をつくり出せることにきょうみを持ちました。
高校1年生 光という身近にあるものの意外な力を利用した技術の紹介は、とても楽しかったです。ありがとうございました。
高校1年生 とても分かりやすい講義でした!たまにマンガなどがあり、自分でもよくわかる講義でした!今日、家族と話したいと思います。
高校1年生 光には力があることや、レーザー光線の仕組みを色々な例えで説明していてとてもわかりやすかった。
高校1年生 面白そうだなと思ったのをきっかけにこの講義を受けたのですが、「光」という1くくりの中にも多くの現象や研究があり興味がわきました。「バクテリアの音を聞く」など面白い発想や実験が行われていると知り、この学問をもっと知ってみたいと思いました。
高校2年生 触れることなく生物体を操れることにおどろいた。身近な光に少し興味を感じた。
高校1年生 光の実用性が分かった。
高校1年生 物理は苦手だけど、今日行かせてもらって興味がわいたので、苦手なりにがんばっていきたいと思います。
高校2年生 「光の圧力」と聞いた時、まさかそこまで使われる物だったとは…と、とても驚きました。
高校1年生 光のピンセットの仕組みや活用のされかたが分かってよかった。
高校1年生 光には押す力や引きつける力があることはしらなかったビデオがあったので分かりやすかった。
高校1年生 おもしろかったです。
高校1年生 光に力があるのを知り、とても面白く感じたのと、エネルギーに対する苦手意識が少し減りました。
高校1年生 講議を受けるまえは知らなかったことが知れてよい機会だったと思います。
高校1年生 光の可能性に気づかされる講義でした。光に力があることを知らなくて、すごくおもしろいと思いました。
高校1年生 DNAに玉を取りつけることで光ピンセットによってDNAが簡単にあやつることができると知って驚いた。
高校1年生 光にも微弱ながら力があることに驚きました。これから光のピンセットを有効活用すれば医療にも役立てることができるんだろうなと思いました。講義とても面白かったです。
高校1年生 今まで詳しくしらなかった光について新たなことを知れてとても興味がわきました。
高校2年生 自分がとても興味のある分野だったので、とてもうれしかったです!ありがとうございます!
高校2年生 身近にある光がいろいろなことに応用されていることに非常に興味をもった。
高校2年生 光の圧力や光ピンセットによって小さなものを自由自在に動かしたり、宇宙でも活躍していることに驚いて、興味を持ちました。
高校1年生 動画などで分かりやすく講義して下さり、理解もしやすくとても興味が出ました。自分の知らない光を知れてとても良かったです。
高校1年生 光によって色々なことができ、映像などを見ることでさらに興味がわいた。
高校1年生 光の話をもっと聞きたかった。すごいなと思った。
高校1年生 とても良く分かりやすかった。簡単に重要なことだけをまとめてくれたので良く理解できた。あと写真を使ってくれたので良かった。
高校1年生 光で物を動かすことが本当にできるんだなと思いました。
高校1年生 ピンセットときいていたので、つまむだけと思いきや、他の光のこともきけてたのしかったです。私が研究しているクマムシを光でかいぼうしたくなりました。
高校2年生 光の原理をくわしくしれてよかった。光の使い方がほうふにあることがわかった。
高校1年生 光のピンセットでいろいろなことができそうで、見えない(肉眼で)ものも動かして物理的に実験できるなんてすごい。
高校2年生 とても楽しかった。レーザーの使い道の多さにおどろき、同時にとても興味をもつことができた。
高校2年生 光は世の中にあふれているものだけれど、意外とすごい力をもってるんだなと思いました。
高校2年生 とてもわかりやく教えていただいてありがとうございました。
高校1年生 光やビームは色々なかたちを変えたりすることができることがわかった。これから光について調べてみたい。
高校2年生 興味深い話だった。
高校1年生 予備知識がなくてもすんなりと聞くことができ、とても分かりやすかった。
高校1年生 テクノロジーの進歩を感じました。貴重な講義ありがとうございました。
高校1年生 とても興味がわきました。光のスゴさにかんどうです!また、お話聞きたいです。
高校1年生 光について詳しいわけではないですが、とても興味がわきました。とてもおもしろい講義をありがとうございました。
高校1年生 きちょうな話をありがとうございます。レーザーによっていろいろなことができることを知って関心が深まりました。
高校2年生 光についてもっと詳しく知りたいと思えた。ありがとうございました。
高校1年生 レーザー技術について深い理解ができて有意義だった。
高校2年生 光にはもともと興味があり、受けたのですが、講議を受けているうちに知らないことがたくさんでてきて、興味が深まった。

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関心ワード
  • 光ピンセット 、
  • 環境学 、
  • 生物学 、
  • 細胞 、
  • DNA(デオキシリボ核酸) 、
  • 光 、
  • 化学反応

講義No.g007097

細胞や高分子を捕らえて操作! ナノ世界の工具「光ピンセット」

光の知られざる「力」を応用

 レーザーの光を集めて細胞などナノメートル級の微小な物体をその焦点位置の近くにとらえ、さらに動かすことを可能にした「光ピンセット」の技術が注目されています。1990年代のレーザービーム技術の進展にともない光ピンセット技術も発展し、生物学などへの応用が盛んになりました。光ピンセットはいわゆる光の力(Photon force/radiation pressure)を使います。光にはものを見る・ものを暖める・植物の光合成のように化学反応を起こす作用がありますが、光ピンセットは今まで注目されていなかった光の力学的な力を応用しています。

微小なものにはソフトな力がマッチする

 光は波であると同時に粒子の集まりです。人間の体にボールが当たると力の作用で衝撃を受けるように、光の粒も物質に当たると圧力を及ぼしますが、10億分の1~100億分の1ニュートン程度で非常に微弱なため、私たちが日常で光の力を感じることはありません。しかし小さいものほど、小さい力でも影響を受けるので、赤血球やバクテリアなどの細胞や微生物などは光の力で十分に動かせます。光の微小な力なら微小物体をふわっとソフトにつかんで、ダメージを与えることなく所定の位置に動かせるのです。

DNAレベルを自在に操作できる時代へ

 光ピンセットの技術はバイオ研究分野で、細胞同士を動かしてくっつけたり、細胞の中に別の遺伝子物質を入れたりすることによく使われています。環境学の分野では、川の水の中に数種類の微粒子が混在するとき、光ピンセットを使えば個々の粒子を選別して分析できます。
 現在では、より小さな高分子化合物やDNAなどをつかんで操作するために、金属中の電子の「さざ波」を利用して光の力を1万倍に増幅した「プラズモン光ピンセット」の研究が進んでいます。DNAを自在に動かして1枚のチップに大量に配置できるようになれば、何百人分ものがん遺伝子の検体検査が一度で可能になるでしょう。

この学問が向いているかも 理学、化学、応用物理学

大阪市立大学
理学部 化学科 教授
坪井 泰之 先生

メッセージ

 光には実は「力」があります。
 非常に小さな力なので、大きな物体を動かすことは無理ですが、バクテリアや赤血球などとても小さなものなら、光の力で捕まえてミクロな空間の中で動かすことができるのです。この全く新しいピンセットが「光ピンセット」と呼ばれるもので、もしDNAやタンパク質などもっと微小なものを操作できれば、医療や生命科学に革命が起こせるかもしれません。大きな可能性を持つ光ピンセットの先端技術を、私たちと一緒に学んでみませんか。

先生の学問へのきっかけ

 科学や技術を学ぶ動機は「就職に有利」とか「英語と国語がキライ」でもいいのです。それ以外にも動機はあるでしょう。それは「感動」です。幼い日の夏のキャンプで観た満天の星空、アゲハチョウの鮮やかすぎる羽の輝き、こういった驚きや感動が忘れられず、科学や技術の世界をめざす人も少なくありません。私自身は、大学でレーザーの世界に触れました。色鮮やかなレーザーの光の美しさに感動し、レーザーの光は物質に「力」を及ぼすことを知りました。その力が化学や生命科学に無限の可能性をひらくことを確信し、研究を続けています。

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坪井 泰之 先生がいらっしゃる
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 大阪市立大学は、日本最大の公立大学です。また、大阪市内唯一の総合大学であり、都市とともにある大学として、社会の発展に寄与する多くの人材を送り出してきました。全8学部と多彩なフィールドを用意しながらも、少人数授業で教員と学生が同じ目線で学習できるアットホームな大学です。自由な学風、最新設備等、本学には若い皆さんのチャレンジを後押しする環境が備わっています。是非大阪市立大学で学び夢をつかんでください!