陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく機能性電極の作製とその特性

点击翻译按钮获取中文摘要

陽極酸化ポーラスアルミナは,ナノメータースケールで均一な細孔サイズ,細孔間隔を有し,また,膜面に対し高アスペクト比で直行した細孔を有する多孔質構造体である.陽極酸化ポーラスアルミナを貫通孔化したナノホールアレー構造は,溶液を微細孔内にフローすることが可能なフロースルー型電極への応用が期待できる.そこで,貫通孔化したアルミナホールアレーの細孔底部に電極材料であるPtやAuをスパッタすることでフロースルー型電極を作製し,アルミナ部分に酵素を固定することにより高感度バイオセンサーが作製できることが確認された.また,陽極酸化ポーラスアルミナをテンプレートとし,2段階鋳型プロセスによりAuホールアレー電極を形成し,溶液をフローすることで,Pbをはじめとする重金属イオンの微量検出への応用が可能であることが確認された.陽極酸化ポーラスアルミナをマスク材料とすることにより,様々なナノ加工を行うことができる.この技術を応用し,アルミナマスクとエキシマランプからの波長172nmの深紫外光(DUV)によるエッチングを併用することにより,生体関連分子のナノメータースケールでの直接パターニングを行った.蛍光標識を行ったDNAや機能性タンパク質であるグルコースオキシダーゼのパターニング後の蛍光顕微鏡観察から,生体関連分子がアルミナマスクと同様のホールアレーパターンを示すことが確認された.また,生体関連分子のパターニング基板の機能活性について検討した結果,パターニング後も生体関連分子が機能活性を保持していることが確認された.本手法は,DNA,タンパク質チップやバイオセンサーなどのバイオデバイスの作製への応用が期待できる.