超高感度診断チップ､極薄ナノ構造ゴールドフィルム

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August, 19, 2020, Melbourne--Swinburne大学の研究者をリーダーとする国際研究チームは、次世代バイオセンシングチップを変革する可能性がある、超薄型ナノ構造ゴールドフィルム、メタサーフェスを開発した。

その新しいメタサーフェスを使って、超高感度診断チップを作り、微量の体液で病気を検出することができる。

研究チームは、、高感度に光と物質の強力な相互作用が可能なメタサーフェスを開発した。

研究のブレイクスルーは、Nano Lettersに発表された。

そのメタサーフェスは、スタンディングダブルピラーメタ分子アレイで構成されている。これが、強力なダークモード共鳴、つまり電磁構造をサポートし、光エネルギーを「トラップ」して逃げられないようにすることができる。ダークモードが励起されると、その構造が光をピラー先端に「押し込む」。

「メタサーフェスは、ある特殊な射角で光照射されると、ダークモードが励起されて、入力光のすべてのエネルギーをトラップし、ピラー先端で場の増強が最高となる」と論文の筆頭著者、Yao Liangは説明している。

「そのモードがトラップされ、圧迫されるので、場は超高Qファクタになる。Qファクタは、そのデバイスがデバイス内の光をどの程度トラップし、達成されるかを示すために使われる」とANU PhD候補、Kirill Koshelvは話している。

赤外分子フィンガープリント波長域での強力な光場増強には多くのアプリケーションがある。

「例えば、超コンパクトで極めて高感度の診断チップ作製に適用できる。これは血液や唾液の微量サンプルに病気を検出できるので、リアルタイム健康モニタに役立つ」と、論文の共著者、South China Normal University(河南師範大学), Dr Fengchun Zhang.は話している。

このブレイクスルーは、超高速サーマルイメージングや量子エミッタなど、他のアプリケーションでも大きな可能性がある。