超高感度DNA検出を指向した先端開口型プラズモニック結晶の作製

摘要

金属ナノ構造は、局在型表面プラズモン共鳴(Localized Surface Plasmon Resonance:LSPR)に起因した特定波長光吸収や増強電場形成を示す。これらの LSPR 特性は、周辺屈折率変化に応答することが知られており、抗原抗体反応やDNA hybridizationに代表される生体反応の屈折率変化を感知する非標識バイオセンサとして期待されている。1)我々は、周期的に金属ナノ構造が配列したプラズモニック結晶に基づく非標識バイオセンサの研究を行っており、高感度な抗原抗体反応検出に成功した。2)一方でDNAセンサ応用では、一塩基多型やメチル化等の構造の微小な差を屈折率変化として高感度に検出する必要がある。感度は増強電場の強度および電場発生領域の屈折率変化量と正の相関があるため 3)、高感度DNAセンサの実現には高増強電場領域へ位置選択的にプローブDNA固定できる金属ナノ構造が要求される。