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単分子架橋ナノ粒子二量体配列による単分子表面増強ラマン分光

研究課題

研究課題/領域番号 24510138
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造科学
研究機関神戸大学 (2013-2014)
京都大学 (2012)

研究代表者

菅野 公二  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20372568)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード表面増強ラマン分光 / 化学分析 / ナノ粒子 / プラズモン共鳴 / セルフアセンブル / ナノ粒子配列 / マイクロ流体デバイス / 単分子検出 / 単分子
研究成果の概要

金ナノ粒子二量体は,その粒子連結方向と入射光偏光方向が一致した際に,巨大な電磁場増強を引き起こすことが知られている.本研究では,巨大な増強を得るために,ナノトレンチを用いたセルフアセンブルによって方向が揃ったナノ粒子二量体アレイを基板上に生成した.入射光偏光方向と粒子連結方向が一致した際に最大のラマン強度が得られることを,実験による評価によって実証した。さらに,二量体間距離に最適値があることを明らかにし,構造の最適化を達成した。その結果,4,4'-ビピリジン分子を10 pMの極低濃度で検出することに成功し,また100 nMの溶液では0.2 sの短時間で検出できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] High-speed Pulsed Mixing in a Short Distance with High-frequency Switching of Pumping from Three Inlet channels2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugano, Akihiro Nakata, Toshiyuki Tsuchiya, Osamu Tabata
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノテンプレートを用いた金ナノ粒子直鎖配列の作製と光学特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      菅野公二, 平岡亮二, 土屋智由, 田畑修
    • 雑誌名

      電気学会論文誌(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 135-E

    • NAID

      130005106175

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface-Enhanced Raman Spectroscopy using Linearly Arranged Gold Nanoparticles Embedded in Nanochannels2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugano, Keisuke Suekuni, Toshimitsu Takeshita, Kiyohito Aiba, Yoshitada Isono
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54

    • NAID

      210000145281

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金粒子配列ナノチャネルを用いた表面増強ラマン分光分析デバイス2015

    • 著者名/発表者名
      竹下俊光, 末國啓輔, 饗庭清仁, 菅野公二, 磯野吉正
    • 雑誌名

      電気学会論文誌(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 135-E

    • NAID

      130005072490

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrasensitive Surface-Enhanced Raman Spectroscopy with Directionally-Arrayed Gold Nanoparticle Dimers2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugano, Daimon Matsui, Toshiyuki Tsuchiya, Osamu Tabata
    • 学会等名
      The 28th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2015)
    • 発表場所
      Estoril, Portugal
    • 年月日
      2015-01-18 – 2015-01-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Analysis Using Micro/Nanofluidic Devices with Gold Nanoparticle-Embedded Nanochannels2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugano, Keisuke Suekuni, Toshimitsu, Takeshita, Yoshitada Isono
    • 学会等名
      27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2014)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Highly-sensitive Surface-Enhanced Raman Spectroscopy with Directionally-Arrayed Gold Nanoparticle Dimers2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugano, Daimon Matsui, Toshiyuki Tsuchiya, Osamu Tabata
    • 学会等名
      27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2014)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金粒子配列ナノ流路を用いた表面増強ラマン分光分析デバイス2014

    • 著者名/発表者名
      竹下俊光,末國啓輔,饗庭清仁,菅野公二,磯野吉正
    • 学会等名
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ,松江
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子二量体の規則的配列構造による高感度表面増強ラマン分光2014

    • 著者名/発表者名
      菅野公二,松井大門,土屋智由,田畑修
    • 学会等名
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ,松江
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Surface-Enhanced Raman Spectroscopy for Molecular Trace Analysis using Directionally-Arranged Gold Nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugano
    • 学会等名
      2014 International Symposium of Materials on Regenerative Medicine (2014 ISOMRM)
    • 発表場所
      Tao-Yuan, Taiwan
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一方向に配列した金ナノ粒子二量体構造の表面増強ラマン分光特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      菅野公二,松井大門,土屋智由,田畑修
    • 学会等名
      電気学会マイクロマシン・センサシステム部門総合研究会
    • 発表場所
      東京大学,東京
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Gold Nanoparticle-Embedded Nanochannels for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      K. Suekuni, T. Takeshita, K. Sugano, Y. Isono
    • 学会等名
      The 27th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2014)
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SERS characterization based on silver nanoparticle dimer in microfluidic laminar flow for molecule trace detection2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sugano, H. Katayama, Y. Hirai, T. Tsuchiya, O. Tabata
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Solid-State Sensors Actuators and Microsystems (Transducers2013)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面増強ラマン分光法のための金粒子配列ナノチャンネルの作製2013

    • 著者名/発表者名
      末國 啓輔,竹下 俊光,菅野 公二,磯野 吉正
    • 学会等名
      平成 25 年電気学会センサ・マイクロマシン部門大会第 30 回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] SERS CHARACTERIZATION BASED ON SILVER NANOPARTICLE DIMER IN MICROFLUIDIC LAMINAR FLOW FOR MOLECULE TRACE DETECTION2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugano, H. Katayama, Y. Hirai, T. Tsuchiya, O. Tabata
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 神戸大学工学研究科機械工学専攻知能システム創成学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-isonolab/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 神戸大学工学研究科機械工学専攻知能システム創成学研究室

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-isonolab/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学工学研究科マイクロエンジニアリング専攻ナノ・マイクロシステム工学研究室

    • URL

      http://www.nms.me.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学工学研究科マイクロエンジニアリング専攻ナノ・マイクロシステム工学研究室

    • URL

      http://www.nms.me.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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