大阪大学大学院基礎工学研究科の南川丈夫教授、京都大学の川﨑三津夫特定教授(研究当時)を中心とする、大阪大学、京都大学、京都府立医科大学、徳岛大学、ウシオ電機の共同研究グループは、従来の常識を覆す新しい現象「リモートプラズモニック光増強現象」を世界で初めて実証しました。
従来、金属ナノ粒子中に発生する电子の集団振动(プラズモン)と测定分子は、10ナノメートル以下のごく近距离にないと强い相互作用が発生しないと考えられてきました。今回、本研究グループは、金属ナノ粒子の上にシリカ柱状构造を构筑することで、金属中のプラズモンと分子が100ナノメートル以上离れているにも関わらず强い相互作用が発生することを発见しました。この长距离分子-プラズモン相互作用を活用することで、分子からの散乱光などを大幅に増强(リモートプラズモニック光増强)し、超高感度な分子検出を可能にします。また、金属と测定分子が直接接触しないため、化学的安定性と机械的坚牢性を兼ね备えた高感度分子検出を実现できます。
本研究成果は、リモートプラズモニック光増强现象という新たな実験的事実に基づいて、ナノスケールにおける光と物质の相互作用に新たな理解をもたらします。また、実用性の観点からも、化学的安定性と机械的坚牢性を兼ね备えた高感度分子検出法という点で、将来的には环境汚染物质検出、病理诊断や内视镜を用いた生体内诊断など、幅広い产业?医疗応用が期待できます。
本研究成果は科学誌「Light: Science & Applications」オンライン版に、2024年10月28日(日本時間)に公開されました。
【プレスリリース】プラズモンと分子の长距离相互作用を新発见―化学的安定性と机械的坚牢性を备えた高感度分子検出へ― (PDF 1.36MB)
