金属系粒子集合体、层叠体和传感装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供金属系粒子集合体、包含该金属系粒子集合体的层叠体、以及传感装置，所述金属系粒子集合体是多个金属系粒子相互分离地配置而成的金属系粒子集合体，该多个金属系粒子分别以与其相邻的金属系粒子的平均距离为1nm以上且1000nm以下的方式配置，该平均距离的标准偏差为25nm以下，所述传感装置包含：捕捉层，其配置于金属系粒子集合体上，具有用于捕捉被发光体标记的被检测物质的捕捉物质；透光性构件；光源，其发出用于激发发光体的激发光；以及检测器，其检测来自发光体的发光。其检测来自发光体的发光。其检测来自发光体的发光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属系粒子集合体、层叠体和传感装置


[0001]本专利技术涉及金属系粒子集合体和包含其的层叠体、以及包含该层叠体的传感装置。

技术介绍

[0002]通过分析来自发光体的发光来定性或定量地检测用荧光体等发光体标记的被检测物质的光学式生物传感装置作为可实现高速分析的装置在各种领域中发挥重要的作用。作为上述光学式生物传感装置，已知有例如：病毒传感器、离子传感器、DNA芯片、蛋白质芯片、糖链芯片、凝集素芯片、非侵入葡萄糖传感器等。
[0003]需要说明的是，作为与本专利技术相关的的现有技术文献，有专利文献1。专利文献1中公开了利用局域等离激元共振现象来增强荧光的技术。非专利文献1示出了有关利用银纳米粒子的局域等离激元共振的研究。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2007
‑
139540号公报
[0007]非专利文献
[0008]非专利文献1：T.Fukuura and M.Kawasaki，
″
Long Range Enhancement of Molecular Fluorescence by Closely Packed Submicro
‑
scale Ag Islands
″
，e
‑
Journal of Surface Science and Nanotechnology，2009，7，653

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]在以往的光学式生物传感装置中，来自发光体的发光的强度弱，为了进行高灵敏度的分析，有时需要高灵敏度分光器。另外，在被检测物质为少量的情况下，高灵敏度的分析变得更难，有时需要多次测定或者无法检测。
[0011]本专利技术的一个目的在于提供一种能够用于光学式传感装置、且作为使发光体的发光增强的增强要素有用的新型结构体。
[0012]本专利技术的另一目的在于提供一种通过具备上述结构体而实现了灵敏度提高的传感装置。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本专利技术提供以下所示的金属系粒子集合体、层叠体和传感装置。
[0015][1]一种金属系粒子集合体，其是多个金属系粒子相互分离地配置而成的金属系粒子集合体，
[0016]上述多个金属系粒子分别以与其相邻的金属系粒子的平均距离为1nm以上且1000nm以下的方式配置，
[0017]上述平均距离的标准偏差为25nm以下。
[0018][2]根据[1]所述的金属系粒子集合体，其中，上述多个金属系粒子的平均粒径为5nm以上且800nm以下。
[0019][3]一种层叠体，其包含：
[0020]基板，其具有第1主面和与上述第1主面对置的第2主面；以及
[0021]层叠于上述第1主面上的[1]或[2]所述的金属系粒子集合体，
[0022]上述金属系粒子集合体是多个金属系粒子以相互分离的方式二维配置而成的。
[0023][4]根据[3]所述的层叠体，其中，被上述金属系粒子集合体被覆的面积在上述第1主面的面积中所占的比例为65％以上。
[0024][5]一种传感装置，其是用于检测被检测物质的传感装置，其包含：
[0025][3]或[4]所述的层叠体；
[0026]捕捉层，其配置于上述金属系粒子集合体上，具有用于捕捉被发光体标记的上述被检测物质的捕捉物质；
[0027]光源，其发出用于激发上述发光体的激发光；以及
[0028]检测器，其检测来自上述发光体的发光。
[0029][6]根据[5]所述的传感装置，其还包含以上述基板为基准配置在与上述金属系粒子集合体侧相反的一侧的支撑构件。
[0030][7]根据[5]所述的传感装置，其中，上述基板具有透光性，
[0031]上述检测器以上述基板为基准配置在与上述金属系粒子集合体侧相反的一侧。
[0032][8]根据[6]所述的传感装置，其依次配置有上述捕捉层、上述金属系粒子集合体、上述基板和上述支撑构件，
[0033]上述基板和上述支撑构件具有透光性，
[0034]上述检测器以上述支撑构件为基准配置在与上述基板侧相反的一侧。
[0035][9]根据[8]所述的传感装置，其中，上述激发光入射到上述支撑构件中。
[0036]专利技术效果
[0037]能够提供一种结构体，其能够用于光学式传感装置，且作为使发光体的发光增强的增强要素有用。另外，通过具备上述结构体，能够提供实现了灵敏度提高的传感装置。
附图说明
[0038]图1是表示本专利技术的传感装置的一个例子的截面示意图。
[0039]图2是表示本专利技术的传感装置的另一个例子的截面示意图。
[0040]图3是表示本专利技术的传感装置的又一个例子的截面示意图。
[0041]图4是从正上方观察实施例1中得到的层叠体中的金属系粒子集合体时的SEM图像(50000倍和100000倍比例尺)。
[0042]图5是表示实施例1中制作的光学式传感装置的截面示意图。
[0043]图6是表示在实施例1和参照例中得到的发光光谱的图。
[0044]图7是从正上方观察实施例2中得到的层叠体中的金属系粒子集合体时的SEM图像(50000倍和100000倍比例尺)。
具体实施方式
[0045]<金属系粒子集合体>
[0046](1)概要
[0047]本专利技术的金属系粒子集合体(以下，也简称为“金属系粒子集合体”。)是多个金属系粒子相互分离地配置而成的金属系粒子集合体。多个金属系粒子优选以相互分离的方式进行二维配置。
[0048]在金属系粒子集合体中，金属系粒子分别与其相邻的金属系粒子的平均距离(以下，也称为“平均粒子间距离”。)被配置为1nm以上且1000nm以下，该平均粒子间距离的标准偏差为25nm以下。
[0049]本专利技术的金属系粒子集合体为等离激元结构体。“等离激元结构体”是指能够显示局域等离激元共振的结构体。等离激元是由结构体中的自由电子的集体振动产生的自由电子的疏密波。
[0050]本专利技术的金属系粒子集合体通过其局域等离激元共振，能够增强来自标记被检测物质的发光体的发光的强度，可以适合用作光学式传感装置用的发光增强要素。通过将该金属系粒子集合体应用于光学式传感装置，能够提高光学式传感装置的灵敏度。
[0051]专利文献1中记载那样的以往的等离激元结构体存在如下制约：必须使等离激元结构体与被激发的发光体的距离处于不发生作为电子的直接移动的德克斯特机理导致的能量移动的范围、且处于显现福斯特机理的能量移动的范围内(1nm～10nm)。这样，在使用了上述以往的等离激元结构体的局域等离激元共振中，存在其作用范围被限定在距等离激元结构体表面10nm以下的极窄的范围内这样的本质的课题。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属系粒子集合体，其是多个金属系粒子相互分离地配置而成的金属系粒子集合体，所述多个金属系粒子分别以与其相邻的金属系粒子的平均距离为1nm以上且1000nm以下的方式配置，所述平均距离的标准偏差为25nm以下。2.根据权利要求1所述的金属系粒子集合体，其中，所述多个金属系粒子的平均粒径为5nm以上且800nm以下。3.一种层叠体，其包含：基板，其具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面；层叠于所述第1主面上的权利要求1或2所述的金属系粒子集合体，所述金属系粒子集合体是多个金属系粒子以相互分离的方式二维配置而成的。4.根据权利要求3所述的层叠体，其中，被所述金属系粒子集合体被覆的面积在所述第1主面的面积中所占的比例为65％以上。5.一种传感装置，其是用于检测被检测物质的传感装置，其包含：权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：福浦知浩，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：