金コロイド集合膜をゲート素子として利用する分子スイッチ検出器の開発

金属微粒子の1次元および2次元ナノ配列は現在最も活発に研究がなされている分野の一つであるが,導電性の制御および,その積極的活用法についてはまだあまり検討が進んでいない。本研究では,ナノ配列技術のこのような現状を考え,その規則的配列によって達成される高精度なセンサーの構築とそのアレイ化に対する知見を得ることを目的とする。今年度は金コロイドを自己組織化法によりレセプター分子で修飾して,センサーとしての応用が可能か検討を行った。前年度の研究で,ガラス基板上に作製した集合膜は導電性を持つことが分かっている。前年度まで検討の結果,ジチオールをブリッジとして適度な導電性を持つ金微粒子膜を絶縁体基板上に作製できることが分かっている。このチオール炭素鎖の長さを変化させたところ,膜の導電性に直接影響を及ぼすことが分かった。すなわち,チオールの長さが短いときには導電性が大きくなり,長いときには小さくなった。この長さを調節することで,各種レセプターと基質の間の導電率変化に合わせた感応膜を作製することができた。この集合膜では導電率を測定するだけでレセプターと基質の間結合状態を知ることが可能であり,従来法に比べて検出機構が大幅に簡素化できる可能性があることが分かった。また,アレイ化するときにも電子回路のみでチップが構成できる利点があり,装置全体の小型化,低価格化が期待でき,今後検討をさらに行う予定である。

金属微粒子の1次元および2次元ナノ配列は現在最も活発に研究がなされている分野の一つであるが,導電性の制御および,その積極的活用法についてはまだあまり検討が進んでいない。本研究では,ナノ配列技術のこのような現状を考え,その規則的配列によって達成される高精度なセンサーの構築とそのアレイ化に対する知見を得ることを目的とする。今年度は金コロイドを自己組織化法によりレセプター分子で修飾して,センサーとしての応用が可能か検討を行った。前年度の研究で,ガラス基板上に作製した集合膜は導電性を持つことが分かっている。前年度まで検討の結果,ジチオールをブリッジとして適度な導電性を持つ金微粒子膜を絶縁体基板上に作製できることが分かっている。このチオール炭素鎖の長さを変化させたところ,膜の導電性に直接影響を及ぼすことが分かった。すなわち,チオールの長さが短いときには導電性が大きくなり,長いときには小さくなった。この長さを調節することで,各種レセプターと基質の間の導電率変化に合わせた感応膜を作製することができた。この集合膜では導電率を測定するだけでレセプターと基質の間結合状態を知ることが可能であり,従来法に比べて検出機構が大幅に簡素化できる可能性があることが分かった。また,アレイ化するときにも電子回路のみでチップが構成できる利点があり,装置全体の小型化,低価格化が期待でき,今後検討をさらに行う予定である。