金ナノ粒子間に生じる局在電場増強を利用した光電応答型バイオセンサーの開発

研究課題

研究責任者	高田忠雄兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 助教
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	本研究では、DNAを足場として金ナノ粒子を近接させたときに生じるナノギャップを光反応場として着目し、プラズモン共鳴による強い光吸収を利用した金ナノ粒子による光捕集・アンテナ効果、およびナノギャップに生じる局在増強電場によって誘起される光電子移動反応を利用した光電流発生システムを構築し、それを利用した超高感度遺伝子・バイオセンサーの開発を行うことを目的とした。近接場光を感受する色素分子としてペリレンジイミドを選択し、この分子を位置特異的に導入したDNAコンジュゲート(PDI-DNA)を作製した。このPDI-DNAを修飾した電極は光照射によって強い光電流応答を示すことが分かった。次に、PDI-DNAを表面に修飾した金ナノ粒子を作製し、各種分光分析から、目的通り金ナノ粒子表面にDNAが修飾された複合体(AuNP-DNA)の作製に成功した。次いで、このAuNP-DNAを修飾した電極を作製し光照射による光電流応答を調べた。その結果、金ナノ粒子のプラズモン吸収波長領域の光の照射によって光電流が発生することが示され、金ナノ粒子の近接場光による光電応答が得られることを見出した。