表面プラズモンによるラマン光の増強を利用する高分子鎖の単一分子分光・イメージング

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20550109
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 前田 寧 福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60242484)
• キーワード: ラマン分光法 / 近接場光学 / ナノテクノロジー / 表面増強 / 表面プラズモン / 走査型トンネル顕微鏡

研究概要

銀を探針として用いる走査型トンネル顕微鏡(STM)よる分子像の観察と、レーザー光の照射によりこの探針の表面に励起される表面プラズモンを励起光として用いる単一分子のラマンスペクトルの測定について検討を行った。Nanosurf社のSTMとArレーザー(513.5,488nm)、固体グルーンレーザー(532nm)、冷却CCD検出器を組み合わせて装置開発を行っている。また、ラマン散乱の表面増強効果のあるAg探針を機械的あるいは電気化学的研磨により先鋭化し探針を作成する方法について検討した。STM観察においては電解研磨したAg探針によりHighly Orientated Pyrolytic Graphite(HOPG)の原子像の観察には成功した。ラマンスペクトルの測定においては、Au基板の表面に吸着させたローダミンにAg探針を接近させる方法で表面増強効果により良好なラマンスペクトルの測定に成功した。
次に、銀コロイドで表面をコートしたポリスチレンやポリメタクリル酸メチルの微粒子を用いる表面増強ラマンスペクトルの測定について検討した。レーザートラップ法で粒子を捕捉しつつ、表面に吸着した色素の表面増強ラマンスペクトルを測定することに成功した。
さらに、電気化学反応の過程のラマンおよび赤外スペクトルの変化を測定するセルを試作し、ビオロゲン誘導体などにおいてサイクリックボルタモグラムとの同時測定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Design of Temperature-Responsive a, a-Disubstituted Vinyl Polymers with Enhanced Hysteresis (2010)
  • 著者名/発表者名: Mori, T., Beppu, S., Berber, M., Mori, H., Makimura, T., Tsukamoto, A., Minagawa, K., Hirano, T., Tanaka, M., Niidome, T., Katayama, Y., Hirano, T., Maeda, Y.
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 26 ページ: 9224-9232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusually Large Hysteresis of Temperature-Responsive Poly(N-Ethyl-2-Propionamidoacrylamide)Studied by Microcalorimetry and FT-IR (2010)
  • 著者名/発表者名: Berber, M., Mori, H., Hafez, I., Minagawa, K., Tanaka, M., Niidome, T., Maruyama, A., Hirano, T., Mori, T., Katayama, Y., Maeda, Y.
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 巻: 114 ページ: 7784-7790
  • 査読あり
• [雑誌論文] LCST Behavior of Poly(N-tetrahydrofurfuryl(meth)acrylamide) in Water and Alcohol/Water Mixtures (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, Y., Takaku, S.
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 巻: 114 ページ: 13110-13115
  • 査読あり
• [学会発表] Hydration of temperature-responsive polymers observed by IR spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Maeda
  • 学会等名: POLYSOLVAT-8, 8th International IUPAC Conference Polymer-Solvent Complexes & Intercalates
  • 発表場所: Institut Charles Sadron, Strasbourg, France
  • 年月日: 2010-07-08
• [図書] コアシェル微粒子の設計・合成技術・応用の展開「コアシェル型温度応答性ミクロゲルの二段階体積相転移と蛍光エネルギー移動」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田寧
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://acbio2.acbio.u-fukui.ac.jp/koubun/maeda/indexJP.html