新型コロナウイルスの高感度検出に向けたフォトニックバイオチップの開発

开发高灵敏检测新型冠状病毒的光子生物芯片

• 批准号: 21K04185
• 负责人: 石坂 雄平
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kanto Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04185/
• 关键词: シリコン微小リング共振器; バイオセンサ; SARS-CoV-2; 集積フォトニクス; シリコンフォトニクス; プラズモニクス; ウイルス

金属アシスト型スロット導波路に基づく微小リング共振器構造と新規抗体を融合した高感度の新型コロナウイルス・フォトニックバイオセンサチップを開発する．フォトニックチップを用いたバイオセンサは高感度，高速，低コストという特長を有するが，新型コロナウイルス検出への有効性は未解明である．そこで，本研究では，研究代表者らが世界に先駆けて提案してきた金属アシスト型スロット導波路，微小リング共振器構造および新型コロナウイルスを高感度で特異的に検出可能な新規モノクローナル抗体を融合した新しいバイオセンサを提案・開発し，その有用性を実証することを目的とする．本年度の研究では，測定環境の改善を目的として、測定時にバイオセンサチップを固定するための治具を作製するとともに、チップ上に流路を形成した。また、抗原抗体反応の実験として、チップ上に修飾したanti-BSA抗体に対してウシ血清アルブミン(BSA)とヒト血清アルブミン(HSA)を用いて特異・非特異吸着の検証を行った。測定では特異吸着タンパク質となるBSAのみ長波長側へのシフトが確認でき、作製したセンサチップを用いると抗原抗体反応が検知できることを実証した。今後は、抗体等をマイクロシリンジを用いてチップに流入させる際に手動ではなくポンプを用いて定量流入を行い、検出感度や測定時間への影響を調査する。また、センサ感度の向上を目的として、微小リング共振器を装荷したマッハツェンダー干渉計型バイオセンサチップを作製し、性能評価を行う計画である。

The metal-based microwave circuit is based on the fabrication of micro-resonators, the fusion of antibodies, high sensitivity, high speed, low sensitivity, high sensitivity, low sensitivity, high sensitivity, high speed, low sensitivity, In this study, the representative of the study, the representative of the world, first proposed the proposal of the research, and the representative of the study was the representative of the study, the world, the world, the proposal, the metal, the metal. It is possible to develop a new type of micro-resonator with high sensitivity. It is possible that the fusion of antibodies may lead to the opening of a proposal to improve the usefulness of the system. The purpose of this year's research is The purpose of measuring the environment is to improve the environment. When the environment is improved, the fixture is fixed and the flow path is formed. Antigens and antibodies, antigens, antibodies, anti-BSA antibodies, antibodies To determine that the equipment is sensitive and sensitive, the BSA is long-lasting, the signal is confirmed, and the antigens and antibodies are used to detect the disease. In the future, antigens, antibodies, etc., are used to determine the flow rate of mobile phones into the bank, and the detection time is affected by the detection time. The temperature, the sensitivity, the performance, the temperature, the temperature and the temperature.

项目成果

Highly-Sensitive Hydrogen Sensor and Biosensor Based on Silicon Micro-Ring Resonator

基于硅微环谐振器的高灵敏度氢气传感器和生物传感器

• 发表时间: 2022
• 作者: Taro Arakawa;Shinji Okazaki;Yoshiaki Nishijima;and Yuhei Ishizaka
• 通讯作者: and Yuhei Ishizaka

新型コロナウイルス検知シリコン微小リング共振器への抗体固定化に関する検討

新型冠状病毒检测硅微环谐振器抗体固定化研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazuma Hashimoto;Paul Ben Ishai;Erik Brundermann;and Saroj R. Tripathi;内田 悠介，髙橋 晶崇，肥後 昭男，荒川 太郎，石坂 雄平
• 通讯作者: 内田 悠介，髙橋 晶崇，肥後 昭男，荒川 太郎，石坂 雄平

SARS-CoV-2検知に向けたシリコンマイクロリング共振器バイオセンサの開発

开发用于 SARS-CoV-2 检测的硅微环谐振器生物传感器

• 发表时间: 2023
• 作者: 内田 悠介;肥後 昭男;荒川 太郎;石坂 雄平
• 通讯作者: 石坂 雄平

Yuhei Ishizaka, Yusuke Uchida, and Taro Arakawa

石坂雄平、内田佑介、荒川太郎

• 发表时间: 2022
• 作者: Davies C. S.;Razdolski I.;Janssen T.;Mishra K.;Tsukamoto A.;Kirilyuk A.;SARS-CoV-2 Protein Detection Using Photonic Integrated Biosensor Based on Silicon Micro-Ring Resonator
• 通讯作者: SARS-CoV-2 Protein Detection Using Photonic Integrated Biosensor Based on Silicon Micro-Ring Resonator

Detection of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein Using Si Microring Resonator Biosensor

• DOI: 10.23919/oecc/psc53152.2022.9850213
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: 2022 27th OptoElectronics and Communications Conference (OECC) and 2022 International Conference on Photonics in Switching and Computing (PSC)
• 作者: Yusuke Uchida;Masataka Takahashi;Akio Higo;T. Arakawa;Y. Ishizaka