二次元金属・ナノロッドアレイ法による超高感度表面増強ラマン散乱法の開発と酵素イムノアッセイへの応用

二维金属/纳米棒阵列法超灵敏表面增强拉曼散射方法的开发及其在酶免疫分析中的应用

• 批准号: 03F03281
• 负责人: 尾崎 幸洋
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03281/
• 关键词: ラマン分光法; 表面増強ラマン散乱; 超高感度分析; 酵素イムノアッセイ; ポリマー; 銀ナノ粒子

今年度は二次元金属、ナノロッドアレイ法による超高感度表面増強ラマン散乱法(SERS)の開発の一環として単一銀ナノ粒子系のSERSについて研究した。銀ナノ粒子は表面プラズモン共鳴(SPR)が最も効率よく起き、SERS基質として適している。使用する分子は励起光波長が共鳴波長域にあるローダミン6G (R6G)を濃度3.4×10^<-8>Mで用いた。銀ナノ分子分散液とR6G水溶液をNaCl濃度10mM下で混合することでR6G分子を銀ナノ粒子に吸着させ、SERS活性な銀ナノ粒子分散液を作製した。この銀ナノ粒子分散液をスピンコート法によりガラス基板上に分散し、単一分子測定を行った。本研究から次のような結論が得られた。単一銀ナノ凝集体を用いた実験により得られたSPRとSERSとの関係から、銀ナノ凝集体に吸着した分子が高強度電場と電磁相互作用したときSERSを発現することが強く示唆された。これらの結果は励起光の波長、偏光、SPRバンドを制御することでSERSを用いた分子検出を最適化できることを示している。前述のSERS法の技術をポリマー表面の研究に応用した。うすいポリマー層のマイクロ構造の研究やペプチドの自動的輸送のためのポリマーデバイスのマイクロ構造の構築などはこれまでに活発に研究されてきている。最近、筆者らはアイソタクティックポリスチレン(iPS)の薄膜球晶中にバンド状の構造を見い出した。ポリマー鎖の軸はフィルム面に対して均一に垂直であるが、フェニル環の空気/ポリマー界面の配向についてはいまだ明らかになっていない。そこで我々はSERSを用いてiPSの表面構造を調べることとした。SERS測定用の試料は1.0wt%iPS-キシレン溶液をガラススライド上または金をコートしたガラス上にスピンコートしたものを用いた。この上に銀の薄膜をコートしたもののSERSスペクトルを514.5nmなどいくつかの励起光を用いて測定した。スペクトルは得られたが現在のところ十分なSN比が得られておらず試料作りを再検討している。

今年，作为使用二维金属纳米棒阵列方法开发超灵敏表面增强拉曼散射（SERS）的一部分，我们研究了使用单一银纳米粒子系统的SERS。表面等离子共振 (SPR) 在银纳米颗粒中最有效地发生，使其适合作为 SERS 基底。激发光波长在共振波长范围内的罗丹明6G(R6G)的使用浓度为3.4×10 ^ -8 M。通过将银纳米分子分散液和氯化钠浓度为10mM的R6G水溶液混合，R6G分子被吸附到银纳米粒子上，从而形成具有SERS活性的银纳米粒子分散液。通过旋涂将该银纳米粒子分散液分散在玻璃基板上，进行单分子测定。本研究得出以下结论。从使用单个银纳米聚集体的实验中获得的 SPR 和 SERS 之间的关系强烈表明，当吸附到银纳米聚集体上的分子与高强度电场发生电磁相互作用时，就会发生 SERS。这些结果表明，可以通过控制激发光的波长、偏振和 SPR 波段来优化使用 SERS 的分子检测。上述SERS方法应用于聚合物表面的研究。迄今为止，人们对薄聚合物层的微观结构和用于肽自动运输的聚合物装置的微观结构的构建进行了积极的研究。最近，作者在等规聚苯乙烯（iPS）薄膜球晶中发现了带状结构。尽管聚合物链的轴均匀地垂直于薄膜平面，但苯环在空气/聚合物界面处的取向仍不清楚。因此，我们决定使用 SERS 研究 iPS 的表面结构。通过将 1.0 wt% iPS-二甲苯溶液旋涂到载玻片或镀金玻璃上来制备用于 SERS 测量的样品。在其顶部涂上一层薄银膜，并使用多种激发光（包括 514.5 nm）测量 SERS 光谱。虽然获得了光谱，但我们目前无法获得足够的信噪比，因此我们正在重新考虑样品制备。

项目成果

Structural changes and crystallization dynamics of poly(L-lactide) during the cold-crystallization process investigated by infrared and two-dimensional infrared correlation spectroscopy

• DOI: 10.1021/ma049288t
• 发表时间: 2004-08-24
• 期刊: MACROMOLECULES
• 影响因子: 5.5
• 作者: Zhang, JM;Tsuji, H;Ozaki, Y
• 通讯作者: Ozaki, Y

Weak Intermolecular Interactions during the Melt Crystallization of Poly(l-lactide) Investigated by Two-Dimensional Infrared Correlation Spectroscopy

• DOI: 10.1021/jp048308q
• 发表时间: 2004-07
• 期刊: Journal of Physical Chemistry B
• 影响因子: 3.3
• 作者: Jianming Zhang;H. Tsuji;I. Noda;Y. Ozaki

Differences in the CH_3【triple bond】O=C interactions among poly(L-lactide), poly(L-lactide)/poly(D-lactide) stereocomplex, and Poly(3-hydroxybutyrate) studied by infrared spectroscopy

红外光谱研究聚(L-丙交酯)、聚(L-丙交酯)/聚(D-丙交酯)立构复合物和聚(3-羟基丁酸酯)之间CH_3【三键】O=C相互作用的差异

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Molecular Structure 735-736
• 作者: J.Zhang;H.Sato;H.Tsuji;I.Noda;Y.Ozaki
• 通讯作者: Y.Ozaki