(57)【要約】  半導体ナノ粒子蛍光体の集合体を標識試薬として一分子観察をする際、粒子ごとの発光波長、発光強度にばらつきがなく、安定した評価をすることができる半導体ナノ粒子蛍光体の集合体、その製造方法及びそれを用いた単一分子観察方法を提供する。本発明の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法は、液相法による半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法であって、半導体前駆体をその沸点以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応させる工程を有することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相法による半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法であって、半導体前駆体をその沸点以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応させる工程を有することを特徴とする半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法。
【請求項２】
前記半導体前駆体を還元反応により還元する工程を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法。
【請求項３】
界面活性剤の存在下で前記半導体前駆体の反応を行う工程を有することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法。
【請求項４】
請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか一項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法によって製造されたことを特徴とする半導体ナノ粒子蛍光体の集合体。
【請求項５】
半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の平均粒径が１〜１０ｎｍであることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体。
【請求項６】
半導体ナノ粒子蛍光体の成分としてＳｉ又はＧｅを含むことを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体。
【請求項７】
請求の範囲第４項乃至第６項のいずれか一項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体で標識された分子に励起光を照射し、発光を検出することにより当該分子の同定を行うことを特徴とする単一分子観察方法。
【請求項８】
請求の範囲第７項に記載の単一分子観察方法において、異なる発光スペクトルをもつ半導体ナノ粒子蛍光体で複数種類の分子をそれぞれ標識し、当該分子に励起光を照射することによって、同時に複数種類の物質の同定を行うことを特徴とする単一分子観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ナノ粒子蛍光体の集合体、その製造方法、及び当該半導体ナノ粒子蛍光体の集合体を用いた単一分子観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の検出機材の高感度化や標識材料の高輝度化によって、単一分子の検出、同定、及び、運動の観察が可能になり、分析化学、分子生物学及びナノ構造体の解析に大きな役割を果たしてきている。【０００３】
単一分子の観察に使用される標識材料として、蛍光色素やナノ粒子蛍光体が提案されている。特にナノ粒子蛍光体は蛍光色素に比べて、大きさや材質を選択することにより、およそ４００〜２０００ｎｍの範囲で比較的自由に発光ピーク波長を設定することができること、ストークスシフトを広くとることができ、励起光との重なりやバックグラウンドによるノイズ影響を小さくすることで検出能を高めることができること、また褪色が非常に少ないため、長時間の動体観察が可能であることなど、利点が非常に多い。【０００４】
一般に、ナノメートルサイズの半導体物質で量子閉じ込め（ｑｕａｎｔｕｍ  ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）効果を示す物質は「量子ドット」と称されている。このような量子ドットは、半導体原子が数百個から数千個集まった１０数ｎｍ程度以内の小さな塊であるが、励起源から光を吸収してエネルギー励起状態に達すると、量子ドットのエネルギーバンドギャップに相当するエネルギーを放出する。したがって、量子ドットの大きさまたは物質組成を調節すると、エネルギーバンドギャップを調節することができて様々な水準の波長帯のエネルギーを利用することができる可能性があると考えられている。【０００５】
しかしながら、量子ドットは、結晶構造をもち、粒径によりバンドギャップが変化するという性質を持ち、バンドギャップの変化に伴い発光波長が変化するため、個々の粒径のばらつきが、直接粒子毎の発光スペクトルのばらつきにつながる。これを回避するには、単一スペクトルの粒子を分級するなど煩雑な操作が必要になるなどの原理的な問題を抱えている。また、種々のナノ粒子の製造方法が提案されているが、必ずしも、半導体ナノ粒子蛍光体の製造方法に適応するものではなく、当該ばらつきの問題を解決する方法として十分なものではない（例えば、特許文献１〜３，及び非特許文献１参照）。【０００６】
一方、実際に利用される蛍光体ナノ粒子の集合体は、粒径分布をもっており、各々の粒子の発光スペクトルや輝度にばらつきがあるため、一分子観察を行う際、安定した評価ができないことが問題となっている。
【特許文献１】特開２００３−１９３１１９号公報
【特許文献２】特開２００３−２３９００６号公報
【特許文献３】特開２０００−５４０１２号公報
【非特許文献１】Ｊ．Ｈ．Ｗａｒｎｅｒ，Ｈ．Ｒ−Ｄｕｎｌｏｐ，ａｎｄ  Ｒ．Ｄ．Ｔｉｌｌｙ；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，１０９，１９０６４−１９０６７（２００５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、半導体ナノ粒子蛍光体の集合体を標識試薬として一分子観察をする際、粒子ごとの発光波長、発光強度にばらつきがなく、安定した評価をすることができる半導体ナノ粒子蛍光体の集合体、その製造方法及びそれを用いた単一分子観察方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明者は、半導体を形成するために液中に添加する半導体前駆体の状態に着目し、鋭意検討の結果、半導体前駆体を、その沸点以上の温度で反応させることにより、極めて効率よく単分散性のナノ粒子の集合体が形成されることを見出し、本発明に至った。【０００９】
すなわち、本発明に係る上記課題は、下記の手段により解決される。【００１０】
１．液相法による半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法であって、半導体前駆体をその沸点以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応させる工程を有することを特徴とする半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法。【００１１】
２．前記半導体前駆体を還元反応により還元する工程を有することを特徴とする前記１に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法。【００１２】
３．界面活性剤の存在下で前記半導体前駆体の反応を行う工程を有することを特徴とする前記１又は２に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法。【００１３】
４．前記１乃至３のいずれか一項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法によって製造されたことを特徴とする半導体ナノ粒子蛍光体の集合体。【００１４】
５．半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の平均粒径が１〜１０ｎｍであることを特徴とする前記４に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体。【００１５】
６．半導体ナノ粒子蛍光体の成分としてＳｉ又はＧｅを含むことを特徴とする前記４又は５に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体。【００１６】
７．前記４乃至６のいずれか一項に記載の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体で標識された分子に励起光を照射し、発光を検出することにより当該分子の同定を行うことを特徴とする単一分子観察方法。【００１７】
８．前記７に記載の単一分子観察方法において、異なる発光スペクトルをもつ半導体ナノ粒子蛍光体で複数種類の分子をそれぞれ標識し、当該分子に励起光を照射することによって、同時に複数種類の物質の同定を行うことを特徴とする単一分子観察方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の上記手段により、半導体ナノ粒子蛍光体の集合体を標識試薬として一分子観察をする際、粒子ごとの発光波長、発光強度にばらつきがなく、安定した評価をすることができる半導体ナノ粒子蛍光体の集合体、その製造方法及びそれを用いた単一分子観察方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法は、液相法による半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法であって、半導体前駆体をその沸点以上かつ溶媒の沸点以下の温度で反応させる工程を有することを特徴とする。この特徴は、請求の範囲第１項乃至第８項に係る発明に共通する技術的特徴である。【００２０】
なお、本発明においては、前記半導体前駆体を還元反応により還元する工程を有することが好ましい。また、当該半導体前駆体の反応を界面活性剤の存在下で行う工程を有する態様が好ましい。【００２１】
本発明の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法は、平均粒径が１〜１０ｎｍである半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法として適しており、特に、成分としてＳｉ又はＧｅを含む半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法として適している。【００２２】
なお、当該製造方法によって製造された半導体ナノ粒子蛍光体は、半導体ナノ粒子蛍光体で標識された分子に励起光を照射し、発光を検出することにより当該分子の同定を行う単一分子観察方法に適応可能であり、特に、異なる発光スペクトルをもつ半導体ナノ粒子蛍光体で複数種類の分子をそれぞれ標識し、当該分子に励起光を照射することによって、同時に複数種類の物質の同定を行う単一分子観察方法に適している。【００２３】
なお、本願において、「半導体ナノ粒子蛍光体の集合体」とは、半導体ナノ粒子蛍光体を含有する分散液（溶液、懸濁液を含む。）、半導体ナノ粒子蛍光体からなる粉体、半導体ナノ粒子蛍光体が分散して含有されているシートなどをいう。【００２４】
以下、本発明とその構成要素等について詳細な説明をする。【００２５】
（半導体ナノ粒子蛍光体の形成材料）
本発明に係る半導体ナノ粒子蛍光体は種々の半導体材料を用いて形成することができる。例えば、元素の周期表のIV族、II−VI族、及びIII−Ｖ族の半導体化合物を用いることができる。【００２６】
II−VI族の半導体の中では、特に、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣａＳ、ＣａＳｅ、ＣａＴｅ、ＳｒＳ、ＳｒＳｅ、ＳｒＴｅ、ＢａＳ、ＢａＳｅ、ＢａＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ及びＨｇＴｅを挙げることができる。【００２７】
III−Ｖ族の半導体の中では、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰＧａＳｂ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ及びＡｌＳが好ましい。【００２８】
IV族の半導体の中では、Ｇｅ、Ｐｂ及びＳｉは特に適している。【００２９】
本発明においては、蛍光半導体微粒子をコア／シェル構造を有する粒子にすることが好ましい。この場合、半導体ナノ粒子蛍光体は半導体微粒子からなるコア粒子と該コア粒子を被覆するシェル層とで構成されるコア／シェル構造を有する半導体ナノ微粒子であって、該コア粒子とシェル層の化学組成が相異するものであることが好ましい。【００３０】
コア粒子に用いられる半導体材料としては、種々の半導体材料を用いることができる。具体例としては、例えば、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣａＳ、ＣａＳｅ、ＣａＴｅ、ＳｒＳ、ＳｒＳｅ、ＳｒＴｅ、ＢａＳ、ＢａＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＮ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、ＡｌＳ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｇｅ、Ｓｉ、又はこれらの混合物等が挙げられる。本発明において、特に好ましい半導体材料は、ＳｉまたはＧｅである。なお、必要があればＧａなどのドープ材料を極微量含んでもよい。【００３１】
シェルに用いられる半導体材料としては、種々の半導体材料を用いることができる。具体例としては、例えば、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＧａＳ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、又はこれらの混合物等が挙げられる。本発明において、特に好ましい半導体材料は、ＳｉＯ2、ＺｎＳである。【００３２】
なお、本発明に係るシェル層は、コア粒子が部分的に露出して弊害を生じない限り、コア粒子の全表面を完全に被覆するものでなくてもよい。【００３３】
本発明に係る半導体ナノ粒子蛍光体の平均粒径は、１〜１０ｎｍであることが好ましい。【００３４】
なお、本発明において、上記半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の平均粒径は本来３次元で求める必要があるが、微粒子過ぎるため難しく、現実には二次元画像で評価せざるを得ないため、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて電子顕微鏡写真の撮影シーンを変えて数多く撮影し平均化することで求めることが好ましい。従って、本発明において、当該平均粒径は、ＴＥＭを用いて電子顕微鏡写真を撮影し十分な数の粒子について断面積を計測し、その計測値を相当する円の面積としたときの直径を粒径として求めて、その算術平均を平均粒径とした。ＴＥＭで撮影する粒子数としては１００個以上が好ましく、１０００個の粒子を撮影するのが更に好ましい。本願においては、１０００個の粒子の算術平均を平均粒径とした。【００３５】
〈半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造方法〉
本発明の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体の製造については、従来公知の種々の方法を用いることができる。大きく分類すると、液相法と気相法があるが、本発明においては液相法を用いる。【００３６】
液相法の製造方法としては、沈殿法、共沈法、ゾル−ゲル法、均一沈殿法、還元法などがある。そのほかに、逆ミセル法、超臨界水熱合成法、などもナノ粒子を作製する上で優れた方法である（例えば、特開２００２−３２２４６８号、特開２００５−２３９７７５号、特開平１０−３１０７７０号、特開２０００−１０４０５８号公報等を参照。）。【００３７】
本発明に係る半導体前駆体は、上記の半導体材料として用いられる元素を含む化合物であり、たとえば半導体がＳｉの場合、半導体前駆体としてはＳｉＣｌ4などが挙げられる。その他半導体前駆体としては、ＩｎＣｌ3、Ｐ（ＳｉＭｅ3）3、ＺｎＭｅ2、ＣｄＭｅ2、ＧｅＣｌ4、トリブチルホスフィンセレンなどが挙げられる。【００３８】
反応前駆体の反応温度としては、半導体前駆体の沸点以上かつ溶媒の沸点以下であれば、特に制限はないが、７０〜１１０℃の範囲が好ましい。【００３９】
（還元剤）
本発明に係る半導体前駆体を還元する還元剤としては、従来周知の種々の還元剤を反応条件に応じて選択し用いることができる。本発明においては、還元力の強さの観点から、水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ4）、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）、水素化ビス（２−メトキシエトキシ）アルミニウムナトリウム、水素化トリ（ｓｅｃ−ブチル）ホウ素リチウム（ＬｉＢＨ（ｓｅｃ−Ｃ4Ｈ9）3）及び水素化トリ（ｓｅｃ−ブチル）ホウ素カリウム、水素化トリエチルホウ素リチウムなどの還元剤が好ましい。特に、還元力の強さから水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＨ4）が好ましい。【００４０】
（溶媒）
本発明に係る半導体前駆体の分散用溶媒としては、従来周知の種々の溶媒を使用できるが、エチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類、トルエン、デカン、ヘキサンなどの炭化水素類溶媒を使用することが好ましい。本発明においては、特に、トルエン等の疎水性の溶媒が分散用溶媒として好ましい。【００４１】
（界面活性剤）
本発明に係る界面活性剤としては、従来周知の種々の界面活性剤を使用でき、陰イオン、非イオン、陽イオン、両性界面活性剤が含まれる。なかでも第四級アンモニウム塩系である、テトラブチルアンモニウムクロリド、ブロミド又はヘキサフルオロホスフェート、テトラオクチルアンモニウムブロミド（ＴＯＡＢ）、またはトリブチルヘキサデシルホスホニウムブロミドが好ましい。特に、テトラオクチルアンモニウムブロミドが好ましい。【００４２】
なお、液相法による反応は、液中の溶媒を含む化合物の状態により大きく変化する。単分散性の優れたナノサイズの粒子を製造する際には、特に注意を要する必要がある。例えば、逆ミセル反応法では、界面活性剤の濃度や種類により、反応場となる逆ミセルの大きさや状態が変わってくるため、ナノ粒子が形成される条件が限られてしまう。したがって、適切な界面活性剤は溶媒との組み合わせが必要となる。【００４３】
（応用例）
本発明の半導体ナノ粒子蛍光体は、種々の技術分野における単一分子分析に応用できる。例えば、上記単一分子観察方法において、異なる発光スペクトルをもつ半導体ナノ粒子蛍光体で複数種類の分子をそれぞれ標識し、該分子に励起光を照射することによって、同時に複数種類の分子の同定を行うこともできる。なお、適用可能な複数種類の分子としては、化学組成は同じであるが化学構造の異なる構造異性体等も含む。【００４４】
以下において、代表的な応用例について説明する。【００４５】
（生体物質標識剤とバイオイメージング）
本発明の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体は、生体物質蛍光標識剤に適応することができる。また、標的（追跡）物質を有する生細胞もしくは生体に本発明に係る生体物質標識剤を添加することで、標的物質と結合もしくは吸着し、該結合体もしくは吸着体に所定の波長の励起光を照射し、当該励起光に応じて蛍光半導体微粒子から発生する所定の波長の蛍光を検出することにより、上記標的（追跡）物質の蛍光動態イメージングを行うことができる。すなわち、本発明に係る生体物質標識剤は、バイオイメージング法（生体物質を構成する生体分子やその動的現象を可視化する技術手段）に利用することができる。【００４６】
〔半導体ナノ粒子蛍光体集合体の親水化処理〕
上述した半導体ナノ粒子蛍光体集合体表面は、一般的には、疎水性であるため、例えば生体物質標識剤として使用する場合は、このままでは水分散性が悪く、粒子が凝集してしまう等の問題があるため、コア／シェル型半導体ナノ粒子蛍光体のシェルの表面を親水化処理することが好ましい。【００４７】
親水化処理の方法としては例えば、表面の親油性基をピリジン等で除去した後に粒子表面に表面修飾剤を化学的および／または物理的に結合させる方法がある。表面修飾剤としては、親水基として、カルボキシル基・アミノ基を持つものが好ましく用いられ、具体的にはメルカプトプロピオン酸、メルカプトウンデカン酸、アミノプロパンチオールなどがあげられる。具体的には、例えば、Ｇｅ／ＧｅＯ2型ナノ粒子１０-5ｇをメルカプトウンデカン酸０．２ｇが溶解した純水１０ｍｌ中に分散させて、４０℃、１０分間攪拌し、シェルの表面を処理することで無機ナノ粒子のシェルの表面をカルボキシル基で修飾することができる。【００４８】
〔生体物質標識剤〕
本発明に係る生体物質標識剤は、上述した親水化処理された半導体ナノ粒子蛍光体と、分子標識物質と有機分子を介して結合させて得られる。【００４９】
〈分子標識物質〉
本発明に係る生体物質標識剤は分子標識物質が目的とする生体物質と特異的に結合および／または反応することにより、生体物質の標識が可能となる。【００５０】
該分子標識物質としては例えば、ヌクレオチド鎖、抗体、抗原およびシクロデキストリン等が挙げられる。【００５１】
〈有機分子〉
本発明に係る生体物質標識剤は、親水化処理された半導体ナノ粒子蛍光体と、分子標識物質とが有機分子により結合されている。該有機分子としては半導体ナノ粒子蛍光体と分子標識物質とを結合できる有機分子であれば特に制限はないが、例えば、タンパク質中でも、アルブミン、ミオグロビンおよびカゼイン等、またタンパク質の一種であるアビジンをビオチンと共に用いることも好適に用いられる。上記結合の態様としては特に限定されず、共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合、物理吸着および化学吸着等が挙げられる。結合の安定性から共有結合などの結合力の強い結合が好ましい。【００５２】
具体的には、半導体ナノ粒子蛍光体をメルカプトウンデカン酸で親水化処理した場合は、有機分子としてアビジンおよびビオチンを用いることができる。この場合親水化処理されたナノ粒子のカルボキシル基はアビジンと好適に共有結合し、アビジンがさらにビオチンと選択的に結合し、ビオチンがさらに分子標識物質と結合することにより生体物質標識剤となる。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【００５４】
＜実施例１＞
（Ｓｉナノ粒子の集合体の調製）
トルエン２００ｍｌにテトラオクチルアンモニウムブロマイド（ＴＯＡＢ）３ｇを溶解する。室温で攪拌しながらＳｉＣｌ4を１８４μｌ滴下し、１時間後に、表１に示す温度で、水素化リチウムアルミニウムを０．００４モル滴下して還元反応させる。３時間後にメタノール４０ｍｌを添加して、余分な還元剤を失活させたのちに、アリルアミンを白金触媒とともに添加してから、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去する。メチルホルムアミドと純水で数回洗浄し、水に分散したＳｉナノ粒子の試料を得た。【００５５】
このとき、半導体前駆体であるＳｉＣｌ4の沸点は５７．６℃、溶媒であるトルエンの沸点は１１０．６℃である。【００５６】
（粒径分布測定）
得られた分散液のＴＥＭ像を撮影し、各１，０００個の粒子を実測して、分散液中のナノ粒子の平均粒径を求めた。測定結果を表１に示す。【００５７】
（結晶性）
水に分散する前のＳｉナノ粒子の粉体を一部サンプリングして、波長５１５ｎｍのアルゴンイオンレーザーを用いて、Ｒａｍａｎ散乱測定を行った。シリコン結晶に由来する５２０ｃｍ-1の鋭いピークと、シリコンのアモルファスに由来するブロードなピークが観察された。結晶ピーク強度を１としたときのアモルファスピーク強度を表１に示す。この値が小さいほど結晶性が高いといえる。【００５８】
（蛍光量子収率）
上記で得られた６種類のナノ粒子分散液について、波長３５０ｎｍの励起光を照射して発生する蛍光スペクトルを測定した。相対量子収率は、試料の吸収スペクトルから得られるモル吸光係数、蛍光スペクトルの波数積分値、溶媒の屈折率を、分散液１を基準とすることにより求めた。【００５９】
試料の量子収率をφx、標準物質の量子収率をφrとすると、φxは以下の式で求めることができる。
φx＝Ｆxｎx2／Ｆrｎr2・εrｃrｄr／εxｃxｄx・φr・・・（Ａ）
ここで、Ｆxは試料の波数積分値、ｎxは標準物質の溶媒の屈折率、εxｃxｄxは試料の吸光度、Ｆrは標準物質の波数積分値、ｎrは標準物質の溶媒の屈折率、εrｃrｄrは標準物質の吸光度である。【００６０】
分散液１の相対量子収率を１．０として、上記の評価結果を表１に示す。【００６１】
（単一分子観察）
それぞれの分散液について、近接場光走査型光学顕微鏡を用いて、波長３５０ｎｍで励起させたときの一粒子毎の発光スペクトルを観察した。各分散液で１００個の粒子の発光スペクトルを測定し、極大発光波長における発光強度（ピーク強度）の標準偏差を算出した。極大発光波長の変動幅とあわせて、測定結果を表１に示した。【００６２】
【表１】
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【００６３】
本発明の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体は、粒子毎の発光強度の標準偏差が小さくばらつきが少ない。このことから、本発明の半導体ナノ粒子蛍光体の集合体は、単一分子観察の標識材料として優れているといえる。【００６４】
＜実施例２＞
実施例１において作製した各種Ｓｉ半導体ナノ粒子蛍光体の集合体をメルカプトウンデカン酸０．２ｇを溶解した１０ｍｌ純水中に１×１０-5ｇを再分散させ、４０℃、１０分間攪拌することで表面が親水化処理された各種ナノ粒子を得た。【００６５】
その後、表面が親水化処理された各種ナノ粒子の水溶液それぞれにアビジン２５ｍｇを添加し４０℃で１０分間攪拌を行い、アビジンコンジュゲートナノ粒子を作製した。【００６６】
得られたアビジンコンジュゲートナノ粒子溶液にビオチン化された塩基配列が既知であるオリゴヌクレオチドを混合攪拌し、ナノ粒子で標識（ラベリング）されたオリゴヌクレオチドを作製した。【００６７】
さまざまな塩基配列を持つオリゴヌクレオチドを固定化したＤＮＡチップ上に上記の標識（ラベリング）したオリゴヌクレオチドを滴下・洗浄したところ、標識（ラベリング）されたオリゴヌクレオチドと相補的な塩基配列をもつオリゴヌクレオチドのスポットのみが紫外線照射により半導体ナノ粒子の粒径に依存して異なる色の発光をすることが確認された。【００６８】
このことより、本発明に係る半導体ナノ粒子蛍光体でのオリゴヌクレオチドの標識（ラベリング）が可能なことを確認することができた。
【国際調査報告】
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