低成本且大面積製作的生物感測器
- 上線日期：2010/7/12 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
生醫檢測使用的電漿子晶體(plasmonic crystals)是具有二維週期性的奈米結構金屬基板，最近美國科學家發現，藉由改變激發表面電漿子所需的入射光角度，可以提升這種生物感測器(biosensors)的靈敏度。該團隊利用電漿子晶體製作的光柵感測器，在蛋白質的偵測上有更高的靈敏度，此外這類元件也可應用在如藥物篩選及環境監測等生醫領域中。
傳統的螢光檢測技術需要將目標分子接上做為生物標籤的螢光分子，然而這些螢光分子不但會干擾目標分子的活動，且大部分螢光分子會有光漂白(photobleaching)或螢光閃爍(blinking)的問題。
電漿子學(plasmonics)是光子學中的新興領域，研究的是光與金屬表面電子作用形成的表面電漿極化聲子(surface plasmon polariton)。表面電漿生物感測器是一種毋需標籤的方法，可即時觀測化學或生物分子。因此如何製作經濟且高度靈敏的表面電漿生物感測器，便成為很重要的課題。
西北大學的研究群發展出一種新方法，可以低成本且大面積(約公分等級)製作出二維電子漿晶體，並將光有效侷限在金屬表面上。他們先利用軟性干涉微影術(soft interference lithography)在矽基板上製作出奈米金字塔型坑洞結構，接著利用此模版在便宜的材料(如聚氨酯)上做出數百個複製品，最後再沉積上一層金，並接上功能性分子做為偵測蛋白質的接受器(receptor)。
當入射光以某特定角度照射電漿光柵時，反射光譜上會出現電漿共振凹谷，代表光子經光柵之助在金屬表面產生電漿波，此共振頻率會隨著表面折射率的變化而改變，因此當目標蛋白質連接上基板表面的接受器時，反射光譜的共振頻率會往長波長移動。
研究人員發現，對於相同的電漿光柵基板，即使在相同偵測條件下，共振位置也會隨入射光角度不同而產生大偏移，這種調整角度的方法可以提高監測蛋白質的訊噪比。因此，相較於利用稜鏡產生表面電漿波的方法，這種改變角度的方式不但簡單而且偵測量還更高。詳見Nano Letters | DOI: 10.1021/nl101165r。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/42954
譯者:院繼祖(中央研究院應用科學研究中心)
責任編輯:蔡雅芝
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