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本研究では、申請者らが見出した「プラズモン誘起電荷分離」現象に基づき、屈折率変化を電気信号によって直接出力できるLSPRセンサを作製することを目的としている。平成２６年度には、当該センサ（電気信号出力型LSPRセンサ）の作製に成功し、ナノ粒子と酸化チタンとの接触改善や、ダンベル型金ナノ粒子よる波長制御も可能にした。平成２７年度には、当該センサの性能のさらなる向上を目指すとともに、別のアプローチで従来型LSPRセンサを高性能化する試みを行った。
まず、平成２６年度に着想した「電位走査型LSPRセンサ」が実現可能であることを示し、金ナノロッドによる検出感度の向上に成功した。また、暗視野顕微鏡を使用することで、単一粒子レベルで電位走査型LSPRセンサの屈折率変化を検出できることを明らかにした。電位走査型センサは単色光源でのセンシングが可能なため、実用化ができれば、LSPRセンサの低コスト化および小型化につながると考えられる。
さらに、電気化学応答型センサについて、ナノ粒子として銀ナノキューブを用いることで、感度を向上できることが示された。加えて、硫化銅ナノ粒子が近赤外域にLSPRを示すことに注目し、それらが生体試料を対象としたLSPRセンサに有用であることを光学的に示した。これを電気化学応答型センサに展開することで、より優れた機能のセンサに結びつくと考えられる。
一方で、本研究を進める中で、金属ナノ粒子の後方散乱スペクトルを利用するセンサについて着想し、これを試作し、評価した。このセンサも、試料の色や濁りに比較的影響されにくいことがわかった。
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