奈米角錐與奈米金屬間隙結構之設計製造及分析-應用於增強蛋白質分子螢光訊號

The Design, Fabrication and Analyze of Nanocone and Nanometallic Gap Structures: Applying for the Enhancement of Protein Fluorescence Signal

吳昇勳(Sheng-Hsun Wu)

指導教授 ： 曾繁根

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2009年)

摘要

雖然在過去的數十年間關於單分子研究的多項技術已經發展完成，然而獲得單分子反應事件的方法多半還需倚靠試片樣品濃度的控制以及透過大量分子反應事件以得知結果。
本論文的宗旨便是在於提供一個新穎的單分子反應偵測平台讓單分子能固定在獨立的位置上，以解決先前技術當中因為利用大量生物分子反應而讓真正單分子反應的過程含糊不清的問題。且此平台可提供一大面積陣列型式的結構，以大大提升單分子間的反應機率，讓反應能以平行且高產量的方式進行。
為了得到上述的單分子反應偵測平台，初步設計為利用4-10奈米的奈米金球來固定單一的酵素分子，而此些奈米金球是固定在六角形規則排列的獨立透明奈米圓錐的尖端。雷射光透過外層鋁膜的一維波導可在奈米金球表面產生表面電漿共振以獲得螢光訊號的激發。
但由於雷射光在傳導途中容易產生透光或散射，能量不易集中至奈米金球表面而導致螢光發光強度極為微弱，因此後續設計為在奈米金球周圍覆蓋銀薄膜作為表面電漿共振能量增強的來源，並利用分子級掀離技術在奈米金球與銀薄膜之間形成5-10奈米的間距，使得表面電漿共振能量的傳遞效率達到最大值。如此一來，激發出的螢光強度及持續時間將有顯著成長，將有效增加單分子檢測之效率及可信度。

關鍵字

奈米金屬間隙結構 ； 分子級掀離 ； 奈米角錐結構

參考文獻

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