【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24MS0009
利用課題名 / Title
液中レーザーアブレーション法で作製した窒化ホウ素ナノシートの物性評価
利用した実施機関 / Support Institute
自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
アブレーション、ナノシート、窒化ホウ素,バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
古部 昭広
所属名 / Affiliation
徳島大学ポストLEDフォトニクス研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
Siddhant Tonape
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
湊 丈俊
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
六方晶構造の窒化ホウ素（BN）は、2次元原子層が弱く結合して積層した構造を持ち、機械的剥離などによりナノシートを得ることができる。本研究では、液中レーザーアブレーション法を用いて、100 nm未満のBNナノシートの製造を目指した。最適化の結果、2時間の照射と200 mmの焦点距離のレンズにより、粒子サイズ88 nmを達成した。その後、BNナノシートと葉酸(FA)のグラフティングを行い、医薬品送達の機能性を向上させた。分子研の走査プローブ顕微鏡(SPM)を用いて形状評価や結晶表面の構造・電子状態を解析し、ドラッグデリバリー応用に向けた基礎的な物性の知見を得た。
実験 / Experimental
分子研SPMの特徴を活用し、BNナノシートの表面構造解析を行った。Bruker Dimension XR Icon NanoElectricalモデルを使用した。本システムは、XY平面で85µm以上、Z軸で9µm以上の走査範囲を持ち、包括的な表面プロファイリングを実現する。ノイズレベルは0.035 nm以下であり、微細な表面変化を検出するために不可欠な高い感度を提供する。試料に適したカンチレバーを選定し、その後、BNナノシートの全体形状と表面の評価を実施した。これにより、表面の凹凸、不純物、完全性が特性に与える影響を明らかにし、BNナノシートのナノレベルでの物性理解を深めることを目的とした。
結果と考察 / Results and Discussion
SPMは、フェムト秒増幅チタンサファイアレーザーによるアブレーションで作製された試料のみに対して実施され、先行して行ったSEM解析に使用したものと同じ試料を用いることで、表面形状や高さの変化を正確に測定した。データから、SEMで確認された通り、粒子サイズが100 nm未満であることがわかった。走査サイズは5.00 µmで、Z方向のスロースキャンサイズは1.00 µmであった。走査は1ラインあたり256サンプル、全256ラインで構成され、ライン方向はリトレース（再走査）に設定された。より小さい走査範囲での測定から、粒子サイズの詳細が示され、粒子の大きさが100 nm未満であることが確認できた。BNとFAの混合試料に対して高解像度プロファイルを取得し、ナノスケールでの表面形状や高さの変化を正確に解析した。粒子サイズが80～100 nmの範囲で高密度に凝集して観察されたが、BNおよびFAを区別して特定することはできなかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
徳島大学大学院創成科学研究科理工学専攻の修士論文（2024年9月）に本成果を利用した。論文タイトル：Boron Nitride Nanoparticles Fabricated via Femtosecond Laser Ablation for Enhanced Biocompatibility and Drug Delivery 学位取得者：Siddhant Mahesh Tonape
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件