| 研究課題/領域番号 |
21H01736
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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 |
斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70261196)
矢野 隆章 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 教授 (90600651)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | 表面プラズモン共鳴 / 金ナノ粒子 / 可動型ナノ構造 / 分子検出 / 表面プラズモン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属のナノ構造体を利用して分子のラマン散乱を増強する表面増強ラマン散乱が高感度分子検出法として注目を集めている。特に、ナノ構造体の狭いギャップ部位で高い増強効果が得られるため、その狭いギャップ部位にいかに効率的に測定対象物質を導入できるかが重要な課題となっている。本研究では、独自に開発した「ハイドロゲルを利用して金属ナノ構造体のギャップ距離を変える技術」を基板上に形成したナノサイズの微細な孔に組み込む技術の開発に取り組み、新しいセンシングシステムの構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、金ナノ構造体が特定波長の光の照射下で示す表面プラズモン共鳴を利用した生体高分子の高感度検出法として、表面増強ラマン散乱測定基材の開発に取り組んだ。独自に開発した「ハイドロゲルを利用して金属ナノ構造体のギャップ距離を制御する技術」を基盤に、より高感度化を達成するために三角形プレート状金ナノ粒子の自己組織化構造体を用いて、その実現を目指した。さらに、測定対象分子をナノギャップ構造に積極的に導入するための新しい仕組みを構築し、タンパク質１分子からラマン散乱シグナルを取得可能なほど高感度な表面増強ラマン散乱測定基材の創製に成功した。
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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局在表面プラズモン共鳴と呼ばれる特異な光学現象を示す。この局在表面プラズモン共鳴を利用することで、高感度なバイオセンシング基材の開発が可能になる。本研究では、金属ナノ構造体の作製とその構造体の制御技術を構築した。さらに、測定対象物質をナノ構造体に導入する新しい方法も開発した。その結果、タンパク質１分子を同定可能な高感度デバイスの作製に成功した。本技術は、１滴の液体から様々な生体物質の検出を可能し、簡便なヘルスチェックシステムの構築により、人々の健康管理に貢献するものになると期待される。
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