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SURFACE ENHANCED RAMAN MEASUREMENT METHOD AND SURFACE ENHANCED RAMAN MEASUREMENT DEVICE

Patent code P160012735
File No. S2014-0877-N0
Posted date Jan 28, 2016
Application number P2014-090392
Publication number P2015-210128A
Patent number P6410290
Date of filing Apr 24, 2014
Date of publication of application Nov 24, 2015
Date of registration Oct 5, 2018
Inventor
  • (In Japanese)山口 明啓
  • (In Japanese)内海 裕一
  • (In Japanese)福岡 隆夫
Applicant
  • (In Japanese)公立大学法人兵庫県立大学
Title SURFACE ENHANCED RAMAN MEASUREMENT METHOD AND SURFACE ENHANCED RAMAN MEASUREMENT DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface enhanced Raman measurement method and a surface enhanced Raman measurement device capable of easily forming a three-dimensional nano space and obtaining high detection sensitivity.
SOLUTION: A nano-shell structure body 1 is generated in which a non-metal micro-particle 2 is covered by noble metal nano-particles 3. By applying an AC voltage between a pair of electrodes 7 to make the nano-shell structure body 1 and a measurement sample S perform dielectrophoresis, a mixture of the nano-shell structure body 1 and the measurement sample S is aggregated on or around at least one of the pair of electrodes 7. The surface enhanced Raman spectrum of the mixture aggregated on or around the electrode is measured.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

医療分析、環境分析、食衛生分析等の分野で微量分子を検出するための方法として、表面増強ラマン(Surface Enhanced Raman Scattering:SERS)効果を用いる方法が研究されている。表面増強ラマンを測定するために、貴金属のナノ粒子に囲まれた三次元ナノ空間が用いられる。所定領域に形成された三次元ナノ空間に測定試料を吸着させた上で当該測定試料(を含む三次元ナノ空間)に光を照射することで、表面増強ラマンスペクトルを測定することができる。すなわち、測定試料に含まれる所定の検出物質からのラマン散乱が三次元ナノ空間に存在する貴金属の表面プラズモンと吸着した分子との相互作用により増強されることにより、検出物質の検出が容易に行えるものである。

このように、表面増強ラマン測定においては、三次元ナノ空間の安定的な形成が不可欠である。いままでに知られている三次元ナノ空間の形成態様としては、例えばコロイド粒子を利用して貴金属ナノ構造を形成するコロイド型の形成態様(例えば非特許文献1参照)や、基板上に予め三次元ナノ構造を形成するチップ型の形成態様(例えば非特許文献2参照)等が知られている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、表面増強ラマン測定方法および表面増強ラマン測定装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
非金属微粒子の周囲複数の貴金属のナノ粒子を被覆したナノシェル構造体を生成し、
前記ナノシェル構造体と測定試料とを、一対の電極間に交流電圧を印加して誘電泳動させることにより、前記測定試料の電気的特性と前記一対の電極に印加される交流電圧の周波数とに関連して定められる前記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極上または周囲における所定領域に、前記ナノシェル構造体および前記測定試料の混合物を凝集させ、
前記所定領域において凝集した前記混合物の表面増強ラマンスペクトルを測定する、表面増強ラマン測定方法。

【請求項2】
 
前記ナノシェル構造体の前記非金属微粒子は、所望の検出物質に応じて定められた官能基が接続されている、請求項1に記載の表面増強ラマン測定方法。

【請求項3】
 
前記一対の電極のそれぞれは、幹電極部と、前記幹電極部から延び、それぞれが互いに平行な複数の枝電極部と、を含む櫛歯電極構造を有し、前記一対の電極のうちの一方の電極における前記複数の枝電極部が、他方の電極における前記複数の枝電極部間に配置される、請求項1または2に記載の表面増強ラマン測定方法。

【請求項4】
 
前記非金属微粒子は、ポリスチレンであり、前記貴金属は、金である、請求項1から3の何れかに記載の表面増強ラマン測定方法。

【請求項5】
 
非金属微粒子の周囲複数の貴金属のナノ粒子を被覆したナノシェル構造体を含む溶液を収納する収納部と、
前記収納部内に配置された一対の電極と、
測定試料の電気的特性と前記一対の電極に印加される交流電圧の周波数とに関連して定められる前記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極上または周囲における所定領域に所定の光を照射する光照射部と、
前記所定領域で生じる表面増強ラマンスペクトルを測定する測定部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記収納部に前記ナノシェル構造体および前記測定試料を収納した状態で、前記一対の電極間に所定の周波数を有する交流電圧を印加して前記ナノシェル構造体と前記測定試料とを誘電泳動させることにより、前記一対の電極のうちの少なくとも一方の電極上または周囲における前記所定領域に、前記ナノシェル構造体および前記測定試料の混合物を凝集させるように構成された、表面増強ラマン測定装置。

【請求項6】
 
前記制御部は、前記一対の電極に印加する交流電圧の周波数を変更することにより前記ナノシェル構造体および前記測定試料の混合物を凝集させる位置を制御可能に構成される、請求項5に記載の表面増強ラマン測定装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014090392thum.jpg
State of application right Registered
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