2008 Fiscal Year Annual Research Report
光-分子強結合反応場のための微細光学素子の創成と集積化
| Project Area | Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions |
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| Project/Area Number |
19049016
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
西井 準治 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 光技術研究部門, 主幹研究員 (60357697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金高 健二 独立行政法人 産業技術総合研究所, 光技術研究部門, 主任研究員 (50356911)
田和 圭子 独立行政法人 産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 主任研究員 (80344109)
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| Keywords | 周期構造 / 表面プラズモン共鳴 / 蛍光 / 格子カップリング / ナノインプリント / 蛍光顕微鏡 |
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| Research Abstract |
表面プラズモン共鳴(SPR)を励起場として界面の蛍光分子を励起させる表面プラズモン励起増強蛍光分光(SPFS)は、高感度蛍光検出が可能なため、蛍光バイオチップに応用することができる。当研究班では、作製したサブ波長オーダーの周期構造基板を金属薄膜でコーティングし、その金属回折格子に結合した表面プラズモン共鳴場(GC-SPR)を利用した蛍光標識蛋白質や細胞の蛍光検出、および蛍光イメージングに取り組んだ。まずは、波長オーダーの周期構造を基板表面に作製した。ガラス基板に対しては、現有の紫外線レーザを用いた干渉露光や電子ビーム描画、プラスチック基板に対しては、光ナノインプリントによる転写を行った。光インプリントで作製された基板においても、目標とした3mm^2の面積で均一な周期構造を作製することができ、これに金属薄膜をコーティングした基板は、インプリント基板においても増強蛍光検出をすることができた。一方、プラズモン場の強度を強めるために、周期構造の溝深さと表面形状の最適化をガラス基板表面に作製された周期構造を用いて検討し、それぞれ最適な構造を決定することができた。最適な基板に蛍光標識蛋白質を結合させ、蛍光強度を計測した結果、40倍の増強蛍光を得ることができた。また、計算機シミュレーションとしてFDTDやRCWAによる計算を併用し、電場増強のための最適な構造を求めたところ、実験結果と一致した結果を得ることができた。さらに、二次元周期構造の作製にも取り組み、同じ周期、溝深さをもつ一次元周期構造基板よりも明るい蛍光を検出することに成功した。
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Research Products
(24 results)
