【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.02.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0057
利用課題名 / Title
XPSによる分子ナノ界面の解析
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials
キーワード / Keywords
センサ/ Sensor,バイオセンサ/ Biosensor,電子分光/ Electron spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
南木 創
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
大塚 照久,渋谷 直哉
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では，分子集積体を導入した固液界面を分子ナノ界面と定義し，XPSを用いて当該ナノ界面における分子集積体と集合・離散状態を分子レベルで解析することを目的とした。
実験 / Experimental
末端にカルボキシ基ないしアミノ基を有するアルキルチオール分子を用い，金属（金）基板表面に分子ナノ界面の構築を図った。選定したアルキルチオール分子類は，チオール基と金の間に生じる共有結合を介し基板上に固定化した。アルキルチオール分子類を修飾した金基板に対して，XPSによる表面元素分析を行い，S元素由来のピークを分離解析することでナノ構造の同定を試みた。
結果と考察 / Results and Discussion
S2p由来の元素ピークは，それぞれの集積分子に応じて異なるピーク波形を示した。そこでピーク分離解析を行ったところ，カルボキシ基末端を有するアルキルチオール分子膜においてはジスルフィド様のピーク波形が得られていることがわかった。アミノ基末端を有するアルキルチオール分子膜においてはほとんどがチオール由来のピーク波形であったことから，これらの末端構造の違いによってアルキルチオール分子の膜中における集積状態は変化することが示唆された。末端の官能基は基板表面における荷電性分子に対する分子認識を達成する。この際，ナノ界面の分子集積状態に応じた分子認識様式を発現することから，このようなナノ界面における分子集積状態の解析は合理的な分子認識デバイス（センサ）の設計において重要となり得る。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Akira Nomoto, Analysis of interactions between amino acids and monolayers of charged side chains, RSC Applied Interfaces, 2, 243-250(2025).
DOI: 10.1039/d4lf00310a
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：2件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件