2次元ナノビーズアレー構造体を用いる透過型表面プラズモン共鳴センサーの開発

摘要

A small amount of nanobeads suspension was dropped onto a partially polymerized PDMS/ Glass plate. The nanobeads in the drop were self-assembled by a capillary force, accompanied by solvent evaporation. Subsequently, a three-dimensional (3D) nanobeads array structure was formed on the plate. The plate with a 3D nanobeads array structure was placed inside an ultrasound bath, and then the nanobeads outside the PDMS layer were removed, while the nanobeads lying on the PDMS layer remained. In this way, a two-dimensional (2D) nanobeads array structure was fabricated. The sensor chip for a transmission-type surface plasmon resonance (SPR) sensor was prepared by forming a thin layer of gold on the 2D nanobeads array structure, and then a novel transmission-type SPR sensor using the sensor chip was developed. The calibration curve for sucrose solutions obtained on the developed SPR sensor was linear for concentrations under 2000 mM with a correlation coefficient of 0.967. In contrast to the sensor chip with a nanohole array structure generally-used for a transmission-type SPR sensor, the developed sensor chip with the 2D nanobeads array structure has an advantage that the sensor chip can be easily prepared at low cost without the use of an expensive electron beam lithography system.%本研究では，ナノビーズの懸濁液を半硬化状態のポリジメチルシロキサン(PDMS)/ガラス基板上に滴下し.溶媒の蒸発に伴って生じる毛管力を利用してナノビーズを自己集積化させ，3次元ナノビーズアレー構造体を作製した.これを超音波洗浄し.PDMSに埋め込まれていないナノビーズを除去することにより，2次元ナノビーズアレー構造体を作製した.この2次元ナノビーズアレー構造体を有する基板上に金薄膜を成膜し，透過型表面プラズモン共鳴(SPR)センサー用センサーチップを作製した.また，このセンサーチップに白色光を垂直に照射し，その透過光を分光器により測定する新規透過型SPRセンサーを開発した.スクロース水溶液に対する検量線は.2000mM以下の濃度範囲において相関係数0.967の良好な直線性を示し，作製した2次元ナノビーズアレー構造体を用いてSPR測定が可能なことが確かめられた.開発した2次元ナノビーズアレー構造体を有するセンサーチップは，透過型SPRセンサーでー般的に用いられているナノホールアレー構造体を有するセンサーチップとは異なり，高価な電子線描画装置を用いずにセンサーチップを簡便かつ安価に作製できるという利点がある.