金ナノロッドを用いる透過型表面プラズモン共鳴(SPR)センサーの創製

使用金纳米棒创建透射型表面等离子体共振（SPR）传感器

• 批准号: 15655026
• 负责人: 山田 淳
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15655026/
• 关键词: 金ナノロッド; layer-by-layer; プラズモン; SPR; センサー

金や銀は自由電子が紫外〜近赤外域の光電場と相互作用を起こし、光電場がプラズモン電場へ変換される。平面金薄膜に比べて驚異的に強い表面プラズモン電場を発生する金ナノロッドを活用した新規SPRセンサーを創製することを最終目標に、以下の事項について検討を行った。(1)金ナノロッドの固定化セシルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)で保護された金ナノロッドを静電相互作用によりガラス基板に固定する方法を確立した。先ず、ガラス基板に親水化処理を施した。次いでこの基板をカチオン性のポリアリルアミン(PAH)水溶液に浸漬し、PAHを固着させた。次いでアニオン性のポリスチレンスルホン酸(PSS)に浸漬し、(PAH)(PSS)層を形成した。この基板をCTAB修飾金ナノロッド水溶液に浸漬すると、金ナノロッドの吸着が認められた。さらにソフトなポリカチオンであるポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド(PDDA)に浸漬し、金ナノロッドを安定に固定する技術を確立した。(2)透過型表面プラズモン共鳴(SPR)センシング作製した金ナノロッド修飾基板を溶媒に浸し、通常の分光光度計でプラズモン吸収スペクトルを測定した。屈折率の異なる溶媒中で測定すると、短軸方向のプラズモンバンドのシフトは認められないものの、長軸方向のプラズモンバンドが大きくシフトし、溶媒の屈折率との相関関係が認められた。この結果から、透過方式のSPRセンシングが原理的に可能であることが実証できた。(3)表面修飾の検討金ナノロッドの表面を保護しているCTABを対イオン型のホスファチジルコリンで一部置換することに成功した。一部置換したものは、単独コロイド溶液として安定に分散することが分かった。これにより、交互吸着密度を向上させるための化学修飾が達成された。

Gold や silver freedom electrons が ultraviolet to near-infrared outer field <s:1> photoelectric field と interaction を を to cause <s:1> される, photoelectric field がプラズモ へ electric field へ transformation される. Flat gold film に than べ て amazing に strong い surface プ ラ ズ モ ン electric field を 発 raw す る gold ナ ノ ロ ッ ド を use し た new rules on SPR セ ン サ ー を created す る こ と を ultimate goal に matters, the following の に つ い て 検 line for を っ た. (1) gold ナ ノ ロ ッ ド の immobilized セ シ ル ト リ メ チ ル ア ン モ ニ ウ ム ブ ロ ミ ド (CTAB) で protect さ れ た gold ナ ノ ロ ッ ド を electrostatic interaction に よ り ガ ラ ス substrate に fixed す を る method established し た. First, the ず and ガラス substrates are hydrophilically treated に and then the た is applied. The subpar で で <s:1> <s:1> substrate をカチ and <s:1> are <s:1> ポリアリ and ア ア impregnated with に aqueous solution of <s:1> (PAH) and fixed with を of PAH. The secondary でアニ でアニ でアニ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> ス ス <s:1> ホ ホ ホ ホ acid (PSS)に impregnates the を and (PAH)(PSS) layer を to form a た. The <s:1> <s:1> substrate をCTAB modified gold ナノロッド aqueous solution に impregnated すると, gold ナノロッド <e:1> adsorbed が recognized められた. さ ら に ソ フ ト な ポ リ カ チ オ ン で あ る ポ リ ジ ア リ ル ジ メ チ ル ア ン モ ニ ウ ム ク ロ リ ド (PDDA) に dipping し, gold ナ ノ ロ ッ ド を settle に fixed す る technology を establish し た. Type (2) the surface プ ラ ズ モ ン resonance (SPR) セ ン シ ン グ cropping し た gold ナ ノ ロ ッ ド modified substrate を solvent に immersion し, usually の spectrophotometer で プ ラ ズ モ ン suction 収 ス ペ ク ト ル を determination し た. Inflectional rate の different な る solvent determination of で す る と, short axis の プ ラ ズ モ ン バ ン ド の シ フ ト は recognize め ら れ な い も の の, long axis direction の プ ラ ズ モ ン バ ン ド が big き く シ フ ト し, solvent の inflectional rate と の phase masato masato is が recognize め ら れ た. こ の results か ら, through the way の SPR セ ン シ ン グ に が principle may で あ る こ と が card be で き た. Beg gold (3) surface modification の 検 ナ ノ ロ ッ ド surface protection を の し て い る CTAB を イ seaborne オ ン type の ホ ス フ ァ チ ジ ル コ リ ン で す replacement film る こ と に successful し た. A replacement し た も の は, 単 alone コ ロ イ ド solution と し て settle に scattered す る こ と が points か っ た. The interactional adsorption density を increases to させるため, and the chemical modification が achieves された.

项目成果

Immobilization of Gold Nanorods on the Glass Substrate by the Electrostatic Interactions for Localized Plasmon Sensing

• DOI: 10.1246/cl.2004.454
• 发表时间: 2004-03
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Y. Niidome;Hironobu Takahashi;Shinji Urakawa;Koji Nishioka;S. Yamada

山田 淳: "金ナノロッド含有高分子膜の光特性と分子シンクロ"ポリファイル. 40・11. 49-51 (2003)

Jun Yamada：“含有金纳米棒的聚合物薄膜的光学特性和分子同步”Polyfile 40・11（2003）。

新留 康郎: "金・銀ナノ粒子含有フィルムの偏光特性と機能材料への応用"日本写真学会誌. 66・4. 349-354 (2003)

Niidome Yasuo：“含有金和银纳米粒子的薄膜的偏振特性及其在功能材料中的应用”日本摄影学会杂志66・4（2003年）。

Y.Niidome et al.: "Dichroism of Poly(vinylalcohol) Films Containing Gold Nanorods Induced by Polarized Pulsed-Laser Irrasiation"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 1749-1750 (2003)

Y.Niidome等人：“偏振脉冲激光照射诱导的含有金纳米棒的聚(乙烯醇)薄膜的二色性”日本应用物理学杂志。

Surface-Enhanced Nonresonance Raman Scattering of Rhodamine 6G Molecules Adsorbed on Gold Nanorod Films

• DOI: 10.1143/jjap.43.l554
• 发表时间: 2004-04
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Mototsugu Suzuki;Y. Niidome;N. Terasaki;Kazuma Inoue;Yutaka Kuwahara;Sunao Yamada* Sunao Yamada*-Sunao-Yamada*