| 研究課題/領域番号 |
18H01804
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
三友 秀之 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (50564952)
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| 研究分担者 |
矢野 隆章 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (90600651)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | 金ナノ構造 / 動的構造制御 / 表面プラズモン共鳴 / ゲル / 脂質膜 / 分子検出 / プラズモン / 金ナノ粒子 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ゲルを基材としたナノ構造体の動的構造制御システムに、鋭い頂点を有する三角形プレート状金ナノ粒子と脂質膜を組み込むことで①検出対象物質をナノ構造に誘導する仕組みと②金ナノ構造体の頂点の配置を制御する技術を導入し、超高感度バイオセンシング基材を創製することを目指した。その結果、流動的な脂質膜を導入しなくても、ゲルが収縮してナノ構造体が近接すると、構造体が回転することで自然と頂点付近が近づくようになることが見いだされた。一方で、対象物質の特異的なホットスポットへの導入にはさらなる工夫が必要であることが示唆された。超高感度バイオセンシング基材の開発にとって重要な知見が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属のナノ構造体は表面プラズモン共鳴と呼ばれる特異な光学現象を示す。この表面プラズモン共鳴を利用した光エネルギーの効率的な利用や高感度なセンシング基材の開発などが期待されている。この表面プラズモン共鳴は金属ナノ構造体の大きさや形、構造体周囲の環境など、様々な因子の影響をうけるため、これまでその構造や形状の制御方法が開発されてきた。本研究では、高分子ゲルの体積変化を利用したナノメートルスケールで動的にナノ構造を制御する技術を発展させ、バイオセンシング基材へと展開するための実験を行い、鋭利な頂点を向かい合わせる方法を見いだした。本研究で得られた知見は、実用化に向けた重要な知見となる。
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