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超高感度3次元マイクロ流体SERSセンサーを開発理化学研究所 研究グループ

 理化学研究所の研究グループは,異なるフェムト秒レーザー加工技術を融合することにより,ごく微量の有害物質をリアルタイムで検出できる「3次元マイクロ流体表面増強ラマン散乱(SERS)センサー」を開発したと発表した。
 今回,同グループは,3次元ガラスマイクロ流体チップ内に,SERSセンサーを集積することを提案した。まず,3次元マイクロ流体構造をガラスマイクロチップ内に構築し,さらに流体構造内部の所望の位置に,金属薄膜を選択的に堆積した。そして,堆積した金属薄膜に,金属のナノドット周期構造を形成した。これら一連のプロセスは,1台のフェムト秒レーザーで行うことができる(全フェムト秒レーザー加工)。形成したナノドット周期構造がSERSセンサーとして機能し,ガラス基板上でのラマン散乱と比較して,7.3×108倍のラマン散乱強度の増強が得られた。その結果,10 ppbの検出感度で,異なる濃度のカドミウムイオン(Cd2+)をリアルタイムで検出できた。この成果は,大気,水,土壌,食品などに含まれるごく微量の有害物質を,その場でリアルタイムに検出する技術への応用に期待される。

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