Development of Highly Sensitive Plasmonic Sensors

• Project/Area Number: 24550102
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Analytical chemistry
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: WATANABE Shigeru 高知大学, 教育研究部総合科学系, 教授 (70253333)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 金ナノ粒子 / 表面プラズモン / 高分子ミセル / 自己組織化 / テンプレート / ブロックポリマー / ナノ粒子アレイ / 表面プラズモンセンサー / ブロックコポリマー

Outline of Final Research Achievements

Preparation and surface modification of gold nanoparticles has been studied to develop a plasmonic sensor. A facile 2D self-assembly method was developed for the preparation of gold nanoparticle array on substrates using block copolymer nanotemplates. Well-ordered gold nanoparticle array was applied to a local surface plasmon resonance (LSPR) sensor. We also have developed a novel sensor combined surface plasmon- and fluorescence spectroscopy. The gold nanoparticle array was formed on a SiO2 layer containing fluorescence dyes. The resonant excitation of local surface plasmon resonance provides an enhanced intensity of fluorescence of dyes, which is directly translated to changes of fluorescence intensity measured upon the capture of target analyte at the surface of gold nanoparticles.

Research Products

• [Journal Article] レクチン修飾金ナノ粒子を利用した糖タンパク質“ラクトフェリン”の凝集比色・光散乱分光分析 (2015)
  • Author(s): 藤本 彩，清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Journal Title: 分析化学 Volume: 64
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 金ナノ粒子アレイによる蛍光増強とバイオセンシングへの応用 (2014)
  • Author(s): 内田尚志
  • Journal Title: 平成25年度卒業研究論文集 Volume: -
• [Presentation] Tethering Effect on Thermal Properties of Poly(ethylene oxide) in Microphase- Separated Liquid Crystalline Amphiphilic Triblock Copolymer (2014)
  • Author(s): Hadano, S., Shimomoto, H., Matsuo, A., Watanabe, S., Komura, M., Iyoda, T.
  • Organizer: The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC2014)
  • Place of Presentation: Epochal Tsukuba (Ibaragi)
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] ラクトフェリン修飾金ナノ粒子を利用したバイオセンサーの開発 (2014)
  • Author(s): 清岡千尋，三根滉平，友成はるな，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Organizer: 2014年日本化学会中国四国支部大会
  • Place of Presentation: 山口大学（山口）
  • Year and Date: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [Presentation] ブロックコポリマーテンプレートを用いた金ナノ粒子オリゴマーアレイの作製 (2014)
  • Author(s): 長谷川愛佑美, 松下 萌, 波多野慎悟, 渡辺 茂
  • Organizer: 第29回高分子学会中国四国支部高分子若手研究会
  • Place of Presentation: サンポートホール高松（香川）
  • Year and Date: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [Presentation] 金ナノ粒子の凝集色調変化を利用した細菌検出薬の開発 (2014)
  • Author(s): 清岡千尋，三根滉平，友成はるな，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Organizer: 2014年色材研究発表会
  • Place of Presentation: 名古屋市工業研究所（愛知）
  • Year and Date: 2014-10-23 – 2014-10-24
• [Presentation] 側鎖液晶型両親媒性トリブロックコポリマー中のポリエチレンオキシドの熱物性 (2014)
  • Author(s): 波多野慎悟, 下元彬裕, 松尾綾乃, 渡辺 茂, 小村元憲, 彌田智一
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎）
  • Year and Date: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [Presentation] Sensitive and Selective Optical Nanosensors Based on Gold Nanoparticles (2014)
  • Author(s): Watanabe, S.
  • Organizer: 1st Asian Symposium on Analytical Sciences
  • Place of Presentation: Hiroshima Univ. (Hiroshima）
  • Year and Date: 2014-09-17 – 2014-09-19
  • Invited
• [Presentation] 生体分子修飾ナノ粒子を利用したバイオセンサーの開発 (2014)
  • Author(s): 清岡千尋，三根滉平，友成はるな，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Organizer: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学（岡山）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] シンプルで汎用性に優れたナノバイオセンシングをめざして (2013)
  • Author(s): 渡辺 茂
  • Organizer: 第22回ポリマー材料フォーラム
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京）
  • Invited
• [Presentation] 糖鎖修飾金ナノ粒子を用いる糖鎖－タンパク質相互作用の高感度分光分析 (2013)
  • Author(s): 清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Organizer: 2013年光化学討論会
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛）
• [Presentation] 糖タンパク質ラクトフェリン修飾金ナノ粒子を利用したレクチンの凝集比色・光散乱検出 (2013)
  • Author(s): 清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Organizer: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知）
• [Presentation] 金ナノ粒子を利用した糖タンパク質－レクチン相互作用の分光分析 (2013)
  • Author(s): 清岡千尋，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知）
• [Presentation] 自己組織化ナノ構造テンプレートを利用した金ナノ粒子アレイの作製とプラズモンセンサーへの応用 (2013)
  • Author(s): 祝迫 佑，波多野慎吾，渡辺 茂
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀）
• [Presentation] 光ファイバー型局在表面プラズモンセンサーを利用したレクチンの検出 (2013)
  • Author(s): 中島幸範，波多野慎吾，渡辺 茂
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学（滋賀）
• [Presentation] Fabrication of Ordered Arrays of Gold Nanoparticles Using Self- Assembled Nanostructure of Diblock Copolymer Micelles and Their Application to Biosensors (2012)
  • Author(s): T.Iwaizako, S.Hadano, S.Watanabe
  • Organizer: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • Place of Presentation: Kobe Convention Center （Hyogo）
• [Presentation] 光ファイバー型局在表面プラズモンセンサーを利用したレクチンの高感度検出 (2012)
  • Author(s): 中島幸範，渡辺 茂
  • Organizer: 2012年日本化学会西日本大会
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀）
• [Presentation] 自己組織化ナノ構造テンプレートを利用した金ナノ粒子アレイの作製とプラズモンセンサーへの応用 (2012)
  • Author(s): 竹村晃一，祝迫 佑，波多野慎悟，渡辺 茂
  • Organizer: 日本分析化学会第61年会
  • Place of Presentation: 金沢大学（石川）
• [Presentation] Template-Directed Self- Assembly of Gold Nanoparticle Arrays for Local Surface Plasmon Resonance Sensors (2012)
  • Author(s): S.Watanabe, K.Takemura
  • Organizer: GOLD 2012
  • Place of Presentation: Keio Plaza Hotel （Tokyo）
• [Book] バイオセンシング用金ナノ粒子の開発 －何でも固定化金ナノ粒子をめざして－, バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開 (2014)
  • Author(s): 渡辺 茂
  • Total Pages: 8
  • Publisher: 技術情報協会
• [Book] バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開発 (2014)
  • Author(s): 渡辺 茂
  • Total Pages: 9
  • Publisher: 技術情報協会
• [Book] 「オプト・エテクトロニクス・エネルギー分野における精密加工・微細構造形成のトラブル対策、応用事例集」 自己組織化材料を利用したナノ集積化、微細構造制御 (2013)
  • Author(s): 渡辺 茂
  • Publisher: （株）技術情報協会