単一金ナノ粒子の表面プラズモン共鳴光散乱分光

单个金纳米粒子的表面等离子体共振光散射光谱

基本信息

批准号：
14050062
负责人：
朝日剛
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

透明ガラス基板上の単一金ナノ粒子の光散乱スペクトルを顕微レイリー散乱分光システムを用いて測定し、大きさ50〜250nm球形粒子について、表面プラズモン共鳴スペクトルのサイズおよび媒体の屈折率依存性をミー理論によって定量的に評価できることを単一粒子レベルではじめて明らかにした。また、表面プラズモン共鳴に及ぼす、溶媒や水溶液中の塩濃度の効果を単一粒子分光によって調べ、本手法によって金ナノ粒子表面の局所環境の効果を高感度に検出し、かつそれを定量的に評価できることを確認した。HCl、NaCl、CaCl_2水溶液中における大きさ約100nmの単一金ナノ粒子のスペクトルから、表面プラズモン共鳴スペクトルは、1)塩濃度とともに長波長シフトする。2)シフト量はCl^-イオンの濃度が高いほど大きくなる。3)スペクトルのシフトや形状の変化には、粒子ごとにばらつきがあるが、同一粒子についてCl^-は濃度が高いほどシフト量は大きいことが分った。表面を化学修飾したナノ粒子の結果、さらにはミー理論に基づいたスペクトルの定量的な解析から、粒子表面へのCl^-イオンの吸着によって表面プラズモン共鳴スペクトルが敏感に変化することを明らかにした。このように、単一粒子について測定することによって、サイズや形状の効果を排除して、吸着分子の効果を明確にすることが可能となり、得られた成果は、金ナノ粒子の表面プラズモン共鳴に与える表面吸着分子の影響とその機構に対して基本的な知見を与えるとともに、単一金ナノ粒子の分光測定を利用した新しい分子・バイオセンサーの基礎につながるものである

单个金纳米颗粒在透明玻璃底物上的光散射光谱是使用微雷利散射光谱系统测量的，并且第一次在单个粒子水平上首次在单个粒子水平上测量了尺寸和折射率指数的尺寸和折射率依赖性，表面等离子体共振谱的尺寸依赖于50-250 nm的球形粒子对50-250 nm的球形粒子进行定量评估。此外，通过单个颗粒光谱研究了盐浓度和水溶液对表面等离子体共振的影响，并证实可以通过该技术通过高灵敏度和定量评估来检测到局部环境对金纳米颗粒表面的影响。从水溶液，NaCl和CACL_2溶液中约100 nm的单金纳米颗粒的光谱中，表面等离子体共振光谱频谱以1）盐浓度移动长波长。 2）cl^ion的浓度越高，移位量越大。 3）光谱移位和形状变化的变化取决于粒子，但发现Cl^ - 对于同一粒子的浓度越高，移位量越大。基于MEE理论的光谱的定量分析表明，表面等离子体共振光谱通过在粒子表面上的Cl^ies吸附而敏感地改变。通过这种方式，对单个颗粒的测量方法可以通过消除大小和形状的影响来产生吸附分子的更清晰影响，并且获得的结果提供了有关表面吸附分子对金纳米颗粒表面等离激元共振的影响的基本知识，并导致了单个分子和量子量的新分子的基础。