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遠紫外光を利用した極表面敏感なプラズモン共鳴センサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K14251
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

田邉 一郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (80709288)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード紫外表面プラズモン共鳴センサー / 表面プラズモン共鳴 / 遠紫外 / SPRセンサー / 遠紫外分光
研究成果の概要

波長200nm以下の遠紫外域を含んだ紫外域の、アルミニウム(Al)の表面プラズモン共鳴(SPR)特性の屈折率依存性を明らかにし、センサーとして活用することを目的とした。
まず、水やアルコールなどの屈折率の異なる液体滴下にともなうSPRの波長のシフトを検出し、センサーとして機能することを実証した。期待通り、吸収をもつ分子に対しては感度が増強することも実証された。次に、ナノメートルオーダーで厚さを制御したイオン液体薄膜をAl上に形成し、SPR波長のシフトを検出した。最後に、バイオセンサーとしての応用を目指し、抗体を修飾したAl表面への抗原吸着をSPR波長シフトとして検出することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

表面プラズモン共鳴センサーは、すでに可視光を利用したバイオセンサーとして普及している。本研究で目指した紫外光を利用したセンサーは、従来と比較して高いセンサー感度、表面選択性、物質選択性を期待できる。本研究期間中に、モデル系による実証を終え、より応用的なバイオセンサーとしての検討にまで着手した。今後本技術が確立することで、上記3つのアドバンテージを兼ね備えた新しいセンサーの開発が期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Far- and deep-ultraviolet surface plasmon resonance using Al film for efficient sensing of organic thin overlayer2020

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Ichiro、Shimizu Musashi、Kawabata Rikuto、Katayama Chiaki、Fukui Ken-ichi
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A: Physical

      巻: 301 ページ: 111661-111661

    • DOI

      10.1016/j.sna.2019.111661

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Far‐ and Deep‐Ultraviolet Surface Plasmon Resonance Sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanabe and Yoshito Y. Tanaka
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1210-1219

    • DOI

      10.1002/tcr.201800078

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 遠紫外表面プラズモン共鳴センサーの表面敏感性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      田邉一郎, 清水武蔵, 川端陸斗, 見砂香織, 福井賢一
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SPR Sensing in Far- and Deep-Ultraviolet Regions2019

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanabe
    • 学会等名
      IWANN 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Advantages of surface plasmon resonance sensors using far- and deep-ultraviolet regions2018

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tanabe
    • 学会等名
      FACSS Scix 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遠紫外表面プラズモン共鳴センサーの表面選択性2018

    • 著者名/発表者名
      田邉一郎, 清水武蔵, 福井賢一
    • 学会等名
      平成30年度 日本分光学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠紫外プラズモン共鳴センサーの表面敏感性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      田邉一郎, 清水武蔵, 川端陸斗, 福井賢一
    • 学会等名
      第12回分子化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠紫外光を利用したプラズモン共鳴センサーの表面敏感性2018

    • 著者名/発表者名
      田邉一郎, 川端陸斗, 清水武蔵, 福井賢一
    • 学会等名
      2018年日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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