DNAでナノ粒子間の“隙間”を制御 微量分子を見逃しにくくする高感度分析結晶材料を開発！
～細胞や化学反応の検出・分析などへの応用に期待～
WPI-SKCM²プロジェクト研究員の新家寛正特任准教授は、名古屋大学の研究者らの主導の下、東北大学、九州大学の研究者らとの共同研究により、周期的なナノギャップ構造を持つDNA修飾コアシェルナノ粒子結晶を開発し、結晶で生じる表面増強ラマン散乱（SERS）を利用した微量分子の検出を達成しました。
ラマン分光法は、分子が持つ固有の振動を読み取ることで物質の種類を識別できますが、ごく少量の分子では信号が弱く、検出が難しいという課題がありました。そこで研究グループは、DNAを“設計図”のように利用して金ナノ粒子を規則正しく並べ、さらに粒子同士の間に非常に小さな隙間（ナノギャップ）を多数作り込んだ結晶材料を開発しました。この隙間では分子の信号が強くなるため、これまで見つけることが難しかった微量の分子でも検出しやすくなります。実際に、この結晶材料を用いることで、液体中に含まれるごく少量の分子を高感度に検出できることを確認しました。
今回開発した材料は、ナノメートル（1ミリメートルの100万分の1）という極めて小さなスケールで構造を精密に制御できることが特徴です。将来的には、細胞の中で起こる生命現象の観察や、化学反応の変化を詳しく調べる技術など、これまで分析が難しかった環境での高感度な分析への応用が期待されます。
本研究成果は、2026年7月14日（日本時間）付で米科学雑誌『ACS Applied Optical Materials』に掲載されました。
論文情報
雑誌名： ACS Applied Optical Materials
論文タイトル：DNA-Programmed Core-Shell Nanoparticle Superlattice Crystals with Nanogaps for SERS Sensing
著者：Taito Ikeuchi（名古屋大学）, Saki Kozawa（名古屋大学）, Hiromasa Niinomi（広島大学）, Xu Li（名古屋大学）, Satoshi Ogawa（名古屋大学）, Makoto Kuwahara（名古屋大学）, Tomoya Oshikiri（東北大学）, Kotaro Hiramatsu（九州 大学） and Miho Tagawa（名古屋大学）
詳細は広島大学プレスリリースをご覧ください。
【研究成果】DNAでナノ粒子間の“隙間”を制御 微量分子を見逃しにくくする高感度分析結晶材料を開発！～細胞や化学反応の検出・分析などへの応用に期待～ | 広島大学
