Intelligent Nanoparticles

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INPUs Is Not Previous Unsure SERS.

 

Intelligent Nanoparticles

この研究開発の一部は、次の支援制度で実施しました。

・中小企業基盤整備機構平成13年度課題対応新技術研究調査事業

・経済産業省平成14年度創造技術研究開発補助事業

・産業技術総合研究所平成15年度中小企業支援研究（シーズ持込型）

・大阪中小企業投資育成中小企業ベンチャー振興基金

・みずほ銀行みずほニュービジネス育成基金

・田中貴金属研究助成金

　鎖状に結合した金ナノ粒子あるいは銀ナノ粒子の異方性自己集合体（INPUs : Intelligent Nanoparticles Units）は、その長軸方向の局在プラズモン共鳴に対応する波長の光を強く吸収し、ナノ粒子間隙に増強電場を生じます。このような貴金属ナノ粒子・異方性構造・ボトルネック構造の働きにより、集合体近傍の分子のラマン散乱が著しく増強される「表面増強ラマン散乱（SERS : Surface Enhanced Raman Scattering ）」現象が生じます。この性質を利用して、色素不要のセンシング、ナノビーコンなどに利用できます。

Intelligent Nanoparticles Unit : INPUs

1) Co-aggregation法

INPUs

増強されたラマン散乱光

適した波長のレーザー

マーカー分子

　ここではINPUsを用いて溶液中の分子を測定する手法として、幅広い測定対象物質の一分子レベル計測に対応するCo-aggregation法と、操作取扱が簡便で分子選択性が高いPre-aggregation法を紹介します。いずれも試料溶液と溶液を混合してレーザーを照射するだけで利用できます。

　貴金属ナノ粒子が自己集合化するときに、試料分子を取り込んでSERS活性構造となります。SERS活性構造が発達しやすいSERS用金ナノ粒子、SERS用銀ナノ粒子、凝集開始剤を調製しました。SERS活性構造が生じたタイミングで凝集を停止させるaggregation terminator（凝集停止薬）がポイントです。SERS用金ナノ粒子は近赤外波長のレーザーで、SERS用銀ナノ粒子は可視から近赤外波長のレーザーを用いて安定した測定が可能です。

SERS用金ナノ粒子

SERS用銀ナノ粒子

Aggregation Terminator

2) Pre-aggregation法

　測定対象分子によっては貴金属ナノ粒子をあからじめ凝集させて溶液中で安定化させたpre-aggregationが利用できます。金ナノ粒子集合体分散液は近赤外で、銀ナノ粒子集合体分散液は主として近赤外領域で安定した測定が可能です。銀ナノ粒子集合体分散液には、Chloride activationが効果があります。

金ナノ粒子集合体分散液

銀ナノ粒子集合体分散液

Chloride Activation液