寺川 光洋 (テラカワ ミツヒロ)

Terakawa, Mitsuhiro

写真a

所属(所属キャンパス)

理工学部 電気情報工学科 (矢上)

職名

教授

HP

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2005年
    -
    2007年

    日本学術振興会, 特別研究員(DC1)

  • 2007年
    -
    2008年

    ハーバード大学医学部附属マサチューセッツ総合病院, リサーチフェロー

  • 2007年
    -
    2008年

    日本学術振興会, 特別研究員(PD)

  • 2009年
    -
    2010年

    慶應義塾大学理工学研究科, 特別研究助教

  • 2010年04月
    -
    2013年03月

    慶應義塾大学理工学部, 電子工学科, 助教

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 2003年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 電子工学科

    大学, 卒業

  • 2005年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2007年09月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学), 慶應義塾大学, 2007年09月

職務上の実績に関する事項 【 表示 / 非表示

  • 2013年04月
    -
    2014年03月

    電子工学科2年生担任

  • 2014年04月
    -
    2015年03月

    大学院総合デザイン工学専攻 専攻幹事

  • 2014年04月
    -
    2015年03月

    電子工学科3年生担任

  • 2015年04月
    -
    2018年03月

    大学院 研究科委員

  • 2016年04月
    -
    2018年03月

    大学院総合デザイン工学専攻 専攻幹事

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学 (レーザー加工、多光子造形、ソフト・バイオマテリアル)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • レーザプロセシング

  • ソフトマテリアル

  • バイオマテリアル

  • レーザー炭化と黒鉛化

  • レーザ微細加工

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著書 【 表示 / 非表示

  • Laser-Induced Carbonization and Graphitization. (in Handbook of Laser Micro- and Nano-Engineering)

    Mitsuhiro Terakawa, Springer Nature Switzerland AG, 2021年05月

  • Micro and Nano Fabrication Technology

    Mitsuhiro Terakawa, Springer, 2018年

    担当範囲: Chapter "Femtosecond Laser Direct Writing"

  • Ultrafast Laser Processing: From Micro- to Nanoscale

    Mitsuhiro Terakawa, Minoru Obara, Pan Stanford Publishing, 2013年

    担当範囲: Chapter 7 Nanoablation Using Nanosphere and Nanotip

  • Gold Nanoparticles: Properties, Characterization, and Fabrication

    Y. Tanaka, M. Terakawa, M. Obara, N. Nedyalkov, P. Atanasov, Nova Science Publishers, 2009年

    担当範囲: Chapter 6 Plasmonic Nanopatterning of the Material Surface Mediated with Gold Nanoparticles Excited by a Femtosecond Laser Pulse

  • 「ウイルスを用いない遺伝子導入法の材料, 技術, 方法論の新たな展開」

    佐藤俊一, 寺川光洋, 小原實, メディカルドゥ, 2006年

    担当範囲: 160-166

論文 【 表示 / 非表示

  • Laser-based molecular delivery and its applications in plant science

    Heinemann D., Zabic M., Terakawa M., Boch J.

    Plant Methods (Plant Methods)  18 ( 1 )  2022年12月

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    Lasers enable modification of living and non-living matter with submicron precision in a contact-free manner which has raised the interest of researchers for decades. Accordingly, laser technologies have drawn interest across disciplines. They have been established as a valuable tool to permeabilize cellular membranes for molecular delivery in a process termed photoinjection. Laser-based molecular delivery was first reported in 1984, when normal kidney cells were successfully transfected with a frequency-multiplied Nd:YAG laser. Due to the rapid development of optical technologies, far more sophisticated laser platforms have become available. In particular, near infrared femtosecond (NIR fs) laser sources enable an increasing progress of laser-based molecular delivery procedures and opened up multiple variations and applications of this technique. This review is intended to provide a plant science audience with the physical principles as well as the application potentials of laser-based molecular delivery. The historical origins and technical development of laser-based molecular delivery are summarized and the principle physical processes involved in these approaches and their implications for practical use are introduced. Successful cases of laser-based molecular delivery in plant science will be reviewed in detail, and the specific hurdles that plant materials pose will be discussed. Finally, we will give an outlook on current limitations and possible future applications of laser-based molecular delivery in the field of plant science.

  • Light-driven flow control in the hydrogel microchannel by utilizing a metal microstructure fabricated by multiphoton photoreduction

    Yo Nagano, Hiroaki Onoe, and Mitsuhiro Terakawa

    Optical Materials Express 12 ( 8 ) 3303 - 3312 2022年08月

    共著, 最終著者, 責任著者, 査読有り

  • Nanosecond laser-induced oriented periodic structures on AlN ceramic

    Nedyalkov N., Dikovska A., Nikov R., Nikov R., Dliova T., Atanasova G., Aleksandrov L., Karashanova D., Strijkova V., Terakawa M.

    Applied Surface Science 585 ( 30 ) 152712 2022年05月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

     概要を見る

    This work presents results on nanosecond laser-induced surface structuring of AlN ceramic. The process under investigation is performed using the fundamental wavelength of Nd:YAG laser system. It is shown that the change of the ambient air pressure from atmospheric one to 10-4 Torr, leads to modification of the surface morphology – from ripples structure with a periodicity of about the incident irradiation wavelength, to an oriented periodic microstructure with a characteristic period in the range 10–15 µm. In all cases when the periodic structures are formed, a clear orientation perpendicular to the incident irradiation polarization is observed. The properties of the oriented periodic microstructures (OPMSs) formed at the lowest pressure condition are studied in more details, as the influence of the processing conditions on their characteristics is presented. It is found that the formation of OPMS requires a minimal laser pulse number and application of laser fluence above certain threshold. The surface of the fabricated structures is conductive, as the performed analyses indicate that the effect is related to presence aluminium in the processed areas. Possible mechanisms of formation of these structures are discussed. Ablation experiments using irradiation at 532 and 266 nm are also reported and discussed. The presented results may have significant impact when laser processing of AlN ceramics is considered, and for the design of structures with potential applications in microelectronics, tribology, and aluminium-based UV plasmonics.

  • Tailored Structure and Antibacterial Properties of Silica-Coated Silver Nanoplates by Pulsed Laser Irradiation

    E. Takeda, W. Xu, M. Terakawa, T. Niidome

    ACS Omega (American Chemical Society)  7 ( 8 ) 7251 - 7256 2022年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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    We coated triangular-shaped silver nanoparticles, a type of anisotropic nanoplate (NPL), with silica (i.e., prepared Ag@SiO2 NPLs). When we irradiated Ag@SiO2 NPLs with nanosecond-pulsed laser light for 10 s, the triangular shape changed to spherical because of the photothermal effect. A high laser power exposed the silver core, and the particles exhibited strong antimicrobial activity. In contrast, at a moderate laser power, the silica layer crystallized, and the particles’ antimicrobial activity decreased. Thus, a combination of Ag@SiO2 NPLs and an appropriately tuned power of pulsed laser irradiation facilitated a decreased or an increased antimicrobial activity.

  • Laser Direct Writing of Graphene Quantum Dots inside a Transparent Polymer

    Shuichiro Hayashi, Kaneto Tsunemitsu, Mitsuhiro Terakawa

    Nano Letters (ACS Publications)  22 ( 2 ) 775 - 782 2021年12月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

     概要を見る

    Graphene quantum dots (GQDs) have emerged as a promising new class of environmentally friendly quantum dots with unique properties. However, the limitations of synthesis and patterning methods have hindered GQDs from displaying their true potentials to date. Here, we demonstrate the simultaneous synthesis and patterning of GQDs for the first time inside a transparent polymer, polydimethylsiloxane (PDMS), using femtosecond laser pulses. By focusing and scanning femtosecond laser pulses, arbitrary fluorescent patterns such as a concealed fluorescent QR code can be readily patterned without pre- and/or post-treatment. In addition, the proposed method is applied to the fabrication of fluorescent three-dimensional structures inside a transparent polymer via multiphoton interactions. The proposed method realizes single-stepped and spatially selective patterning of GQDs directly inside polymer substrates and expands the possibilities of GQDs for applications in novel flexible three-dimensional optoelectrical devices.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

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総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • Laser-based molecular delivery and its applications in plant science

    D. Heinemann, M. Zabic, M. Terakawa, J. Boch

    Plant Methods (Springer Nature)  18 ( 82 ) 1 - 14 2022年06月

    共著

  • レーザー炭化によるグラフェン生成とその新展開

    寺川光洋

    OPTORONICS 41 ( 484 ) 153 - 158 2022年04月

    記事・総説・解説・論説等(その他), 単著, 筆頭著者, 最終著者, 責任著者

  • フェムト秒レーザー改質による高分子材料への導電性付与

    林秀一郎, 寺川光洋

    表面技術 71 ( 11 ) 684 - 688 2020年11月

  • 超短パルスレーザーによる多光子還元

    寺川光洋

    光アライアンス 30 ( 8 ) 55 - 58 2019年08月

    記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著

  • Femtosecond laser processing of biodegradable polymers

    Terakawa M.

    Applied Sciences (Switzerland) 8 ( 7 ) 1123 2018年07月

    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌), 単著

     概要を見る

    © 2018 by the authors. Biodegradable polymers have attracted increasing attention in tissue engineering and drug delivery systems owing to their high biocompatibility and biodegradability. Among the various methods for shape forming and modification of biodegradable polymers, laser processing has advantages in a dry processing approach that can process complex-shaped surfaces without using toxic chemical components. This review provides an overview of femtosecond laser processing of biodegradable polymers, especially in the last decade. The interaction mechanism of femtosecond laser pulse and biodegradable polymers, e.g., bond dissociation after laser irradiation, affects the degradable property of biodegradable polymers, which has the potential to control the degradation and sustainability of a structure. Applied studies on controlling cell behavior, tissue scaffolding, and drug release are also described.

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • (Invited) Femtosecond laser-induced carbonization and graphitization

    M. Terakawa

    22nd International Conference and School on Quantum Electronics, 

    2022年09月

    口頭発表(招待・特別)

  • Multiphoton Photoreduction for Biomimetic Applications of Hydrogels

    Y. Nagano, K. Tsunemitsu, M. Terakawa

    Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim 2022 (CLEO Pacific Rim 2022), 

    2022年07月
    -
    2022年08月

    口頭発表(一般)

  • Urea-Selective Plasmonic Sensing with Gold Microstructures Fabricated by Multi-Photon Photoreduction inside a Hydrogel

    K. Muranaka, Y. Nagano, M. Terakawa

    23rd International Symposium on Laser Precision Microfabrication, 

    2022年06月

    口頭発表(一般)

  • Laser direct writing of electrically conductive structure on biodegradable polymer composite

    R. Funayama, S. Hayashi, M. Terakawa

    16th International Conference on Laser Ablation (COLA2021/2022), 

    2022年04月

  • Laser direct writing of graphene quantum dots using a femtosecond laser

    S. Hayashi, K. Tsunemitsu, M.Terakawa

    16th International Conference on Laser Ablation (COLA2021/2022), 

    2022年04月

    口頭発表(一般)

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競争的研究費の研究課題 【 表示 / 非表示

  • スマートマテリアルに駆動力と機能を付与するレーザープロセシング技術の確立

    2022年04月
    -
    2026年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費補助金 基盤研究(B), 補助金,  未設定

  • レーザプロセシングにより実現するエネルギー・ハーベスティング・デバイス

    2022年04月
    -
    2024年03月

    東電記念財団, 研究助成(基礎研究), 未設定

  • 高繰り返しフェムト秒レーザパルス照射による高結晶性かつ高導電性微細構造の直接描画

    2021年09月
    -
    2024年03月

    天田財団, 重点研究開発助成 課題研究, 補助金,  未設定

  • 回折限界を超える極微細金属構造のレーザーファブリケーション

    2018年07月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費補助金 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  研究代表者

  • 三次元多光子レーザープロセシングによる機能因子放出スキャフォールドの実現

    2018年04月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費補助金 基盤研究(B), 寺川光洋, 補助金,  研究代表者

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知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • レーザーにより透明材料表面もしくは内部に炭化ケイ素(SiC)を一括作製する方法

    出願日: 特願2018-92489  2018年05月 

  • レーザーを用いた薬剤放出方法

    出願日: 2013-046732  2013年03月 

    特許権

  • 移植組織または臓器への薬剤導入方法ならびに薬剤導入装置

    出願日: 特願2007-196580  2007年07月 

    公開日: 特開2008-49150   

    特許権

  • Method and apparatus for drug delivery to tissue or organ for transplant

    出願日:   2007年 

    公開日: US 2009/0233987 A1  2009年 

    特許権

  • 細胞への薬剤導入方法および細胞への薬剤導入装置

    出願日: 特願2006-113384  2006年04月 

    公開日: 特開2007-284379   

    特許権

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 電子・情報・システム部門研究会 優秀論文発表賞

    2014年09月, 電気学会

  • 応用物理学会 講演奨励賞

    寺川 光洋, 2012年03月, 応用物理学会, フェムト秒レーザの多微粒子レンズ集光場による細胞膜の単一パルスプロセッシング

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 慶應義塾大学 総合デザイン工学専攻 優秀研究活動賞 (博士)

    寺川 光洋, 2008年03月

    受賞区分: 塾内表彰等

  • 慶應義塾大学 藤原賞

    寺川 光洋, 2007年03月

    受賞区分: 塾内表彰等

  • 日本光学会年次学術講演会 第2回Optics and Photonics Japanベストプレゼンテーション賞

    寺川 光洋, 2006年11月

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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その他 【 表示 / 非表示

  • 2017年11月

     内容を見る

    The Optical Society (OSA) News Release: Metal-Silicone Microstructures Could Enable New Types of Flexible Optical and Electrical Devices

  • 2014年03月

     内容を見る

    SPIE Newsroom: Femtosecond laser pulses for smart drug delivery

  • 2012年04月

     内容を見る

    SPIE Newsroom: Ultrafast near- and far-field nanoablation patterning

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 電気情報工学輪講

    2022年度

  • 物理学D

    2022年度

  • 物理学C

    2022年度

  • 光・量子エレクトロニクス

    2022年度

  • レーザプロセシング

    2022年度

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • SPIE, Senior Member, 

    2019年06月
    -
    継続中
  • OSA, Senior Member, 

    2019年06月
    -
    継続中
  • レーザ加工学会, 

    2013年04月
    -
    継続中
  • 日本レーザー医学会, 

    2012年11月
    -
    2020年09月
  • 応用物理学会, 

    2011年06月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2022年08月
    -
    2024年03月

    レーザー学会学術講演会第44回年次大会 プログラム委員会 委員長

  • 2022年06月
    -
    2023年03月

    レーザー学会学術講演会第43回年次大会プログラム委員会 D レーザープロセッシング 委員, レーザー学会

  • 2022年05月
    -
    2023年07月

    Treasury Leader, Organizing Committee, The 24th International Symposium on Laser Precision Microfabrication

  • 2022年04月
    -
    2023年03月

    Program Committee, Frontiers in Ultrafast Optics: Biomedical, Scientific, and Industrial Applications XXIII , SPIE Photonics West 2023

  • 2022年04月
    -
    2023年03月

    Program Committee, Laser Applications in Microelectronic and Optoelectronic Manufacturing (LAMOM) XXVIII, SPIE Photonics West 2023

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