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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of highly sensitive compact fluorescence biosensor by using metal nanohole arrays

Research Project

Project/Area Number 15H06766
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

當麻 真奈  関西学院大学, 理工学部, 助教 (20756697)

Project Period (FY) 2015-08-28 – 2018-03-31
Keywords表面プラズモン共鳴 / 3次元ナノ構造体 / ポリドーパミン / バイオセンサ / 蛍光
Outline of Annual Research Achievements

本研究は低コストで簡便な手法で作製した金属ナノホールアレイの光学特性を評価・制御するとともに、高感度の小型蛍光バイオセンサへの応用を目的としている。平成29年度は前年度に引き続き、バイオセンサ基板表面の化学修飾法に関する検討を行った。バイオセンサ表面の化学修飾は、バイオセンサの検出感度などの性能を決定する重要な要素の一つである。平成28年度は、ムール貝の接着機構を模倣したポリドーパミン薄膜を表面プラズモン増強蛍光バイオセンサの抗体の固定化に利用した基礎的な研究を行ったが、平成29年度はポリドーパミン薄膜の製膜条件の最適化を行い、銀プラズモニックチップの表面修飾法としての有用性について検証を行った。銀プラズモニックチップを用いたバイオセンサの開発では、希釈したヒト血清中の肺がんマーカーの高感度検出を実現し、ポリドーパミン薄膜が表面プラズモン増強蛍光バイオセンサの簡便・安価で汎用性の高い表面修飾法であることを確認した。また、金属ナノ構造体を用いたセンサの開発では、計画を変更し、ポリスチレン微粒子膜上に金属薄膜を成膜するだけで作製が可能な金属ナノドームアレイ構造を作製し、その光学特性を評価した。この結果、より簡単な方法で可視光領域に強い光吸収を持ち、鮮やかな呈色を示すプラズモニック呈色膜を作製することに成功した。さらに、この金属ナノドームアレイの屈折率感度を評価し、この構造が比色型のプラズモニックバイオセンサに有用であることを明らかにした。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Rapid and sensitive detection of neuron specific enolase with a polydopamine coated plasmonic chip utilizing a rear-side coupling method2018

    • Author(s)
      Toma M.、Izumi S.、Tawa K.
    • Journal Title

      The Analyst

      Volume: 143 Pages: 858~864

    • DOI

      10.1039/c7an01577a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thickness dependence of polydopamine thin films on detection sensitivity of surface plasmon-enhanced fluorescence biosensors2017

    • Author(s)
      Toma Mana、Tawa Keiko
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 57 Pages: 03EK01~03EK01

    • DOI

      10.7567/JJAP.57.03EK01

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金属ナノドームアレイを用いた比色型バイオセンサの開発2018

    • Author(s)
      當麻真奈、田和圭子
    • Organizer
      第65回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] ボトムアッププロセスを活用したプラズモニックバイオセンサの開発2018

    • Author(s)
      當麻真奈、田和圭子
    • Organizer
      電気学会光・量子デバイス研究会
    • Invited
  • [Presentation] ポリドーパミン被覆プラズモニックチップを用いた神経特異エノラーゼの高感度検出2018

    • Author(s)
      當麻真奈、泉章太、田和圭子
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
  • [Presentation] Fabrication of multiple structural colors by using plasmonic nanodome arrays2017

    • Author(s)
      當麻真奈、田和圭子
    • Organizer
      第27回日本MRS年次大会
  • [Remarks] 関西学院大学 田和研究室ホームページ

    • URL

      http://www.kg-applchem.jp/tawa/%E5%8A%A9%E6%95%99%E7%B4%B9%E4%BB%8B/

  • [Remarks] 関西学院大学 研究者データベース

    • URL

      http://researchers.kwansei.ac.jp/view?l=ja&u=200000195&a2=0000027&kc=1&o=title&pp=10&sm=affiliation&sl=ja&sp=12

URL: 

Published: 2018-12-17  

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