2004 Fiscal Year Annual Research Report
集積化マイクロチャンネルチップを用いた新規分析システムの構築
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04J08871
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
上野 貢生 北海道大学, 電子科学研究所, 特別研究員(PD)
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| Keywords | マイクロチャンネルチップ / 櫛型ナノアレイ電極 / 局在プラズモン共鳴 |
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| Research Abstract |
マイクロチャンネルチップ中に、光あるいは電気化学的検出を高感度に行う機能を集積化するために、ナノメートルオーダーの電極とナノ構造体を一枚の固体基板上に作製する方法の開発とその機能評価について研究を行った。ガラス基板上に電子ビームリソグラフィー/リフトオフ技術により数10〜数100nmのサイズの金属ナノ構造体を作製し、作製した構造体を櫛形ナノアレイ電極および局在型のプラズモン共鳴センサーとして利用した。櫛型ナノアレイ電極は、電極の幅が小さく且つ電極間の距離が小さくなるにつれて典型的な電気化学測定である電流-電位曲線における電流密度の増加とレドックスサイクルによる電流値の増幅を誘起することに成功し、マイクロメートルオーダーの微粒子(細胞やリポソーム)などを電気化学測定する際に非常に有用になる方法論を開発した。一方、金ナノ構造体の機能評価は、局在プラズモン共鳴に由来するスペクトル特性を詳細に検討した。局在プラズモン共鳴吸収は、構造体のサイズや形状、厚みや構造間距離により敏感に変化する。その特性を利用することにより様々な形状の金属ナノ構造体を作製し、設計によりプラズモン共鳴吸収のバンドを自在にコントロールすることが可能になることを実験的および数値計算により明らかにした。また、構造体上の媒体の屈折率変化によりプラズモン吸収スペクトルのシフトがおこることから、DNAハイブリダイゼーションの検出が行えること示し、マイクロチャンネルの新規な光検出方法となる研究の指針を得た。
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