超高感度3次元マイクロ流体SERSセンサを開発

May, 2, 2018, 和光--理化学研究所（理研）光量子工学研究センター先端レーザ加工研究チームの杉岡幸次チームリーダーらの研究チームは、異なるフェムト秒レーザ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」を開発した。
　研究成果は、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が期待できる。

　研究チームは、3次元ガラスマイクロ流体チップ内に、SERSセンサ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で行うことができる（全フェムト秒レーザ加工）。形成したナノドット周期構造がSERSセンサとして機能し、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、10ppb（1ppbは10億分の1）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。
　研究成果は、ドイツの科学雑誌『Advanced Functional Materials』（4月23日付）に掲載された。
(詳細は､www.riken.jp)