CMOS Multimodal Image Sensor for Visualizing Two-Dimensional Information in Plants Body

用于可视化植物体内二维信息的 CMOS 多模态图像传感器

• 批准号: 21H01390
• 负责人: 野田 俊彦
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21H01390/
• 关键词: イオンイメージセンサ; マルチモーダルセンサ; 農業用センサ; 植物用センサ

提案するコンセプトを実現するために　①刺入型マルチモーダルセンサの設計と試作，②マルチイオンイメージング技術の確立，③センサチップに集積可能な薄膜参照電極の開発　これら3つの技術課題を設定し，それぞれ以下のように取り組んだ。①刺入型マルチモーダルセンサについては，前年度試作した電気伝導度センサの特性評価をすすめ，電気伝導度変化の2次元分布が計測可能であること，またそれがpH計測ど同時に可能であることを確かめた。この測定原理に基づきトマト茎に刺入した実証実験を行い，pHと電気伝導度変化が同時に捉えられることを確認した。またこれらの結果から，茎の内部構造が推定できる可能性が見出され，その検証を進めた。②マルチイオンイメージング技術については，複数のイオン感応膜をパターニングしたセンサを作製し，トマト茎に刺入して実証実験を行った。2種類のイオンが連続モニタリングかのうであることを確かめた。③薄膜参照電極については，薄膜電極を参照電極として使用した場合のセンサ特性を評価した。短期特性では良好な特性が得られたが，経時変化がおおきく長期計測時に問題になると予想された。そこで薄膜電極上にペースト電極を追加形成して耐久性を向上させた参照電極を作製した。

Proposal of するコンセプトを実见するために　①Piercing type マルチモーダルセンサの design and trial production, ②マルチイオンイメージングtechnologically accurate Established, ③センサチップにintegration possible thin film reference electrode の开発　これら3つのTechnical issuesをsettingし, and the following のようにtaken んだ. ①Peer type マルチモーダルセンサについては, previous year's trial production of した电気伝 Conductivity センサの Characteristics 価をすすめ, 电気It is possible to measure the 2-dimensional distribution of the conductivity change at the same time, and it is possible to measure the pH at the same time and it is accurate at the same time. The principle of measurement is that the base is inserted into the stem and the conductivity is changed, and the pH and conductivity are changed at the same time.またこれらのRESULTから, the internal structure of the stemが is presumed, the possibility is seen, and the その検证を进めた. ②マルチイオンイメージング技术については, pluralのイオンsensitivity filmをパThe ターニングしたセンサをmakes し, the トマトStem pierces the して実证実験を行った. 2 kinds of のイオンが连続モニタリングかのうであることを正かめた. ③The thin film reference electrode is used, and the thin film reference electrode is used in various situations and the characteristics of the thin film electrode are evaluated. The short-term characteristics are good, the characteristics are good, the characteristics are good, and the time changes are different, and the long-term measurement time is also a problem. The high-durability reference electrode is manufactured by additionally forming the high-resistance electrode on the thin film electrode.

项目成果

植物用刺入型イオンイメージセンサによる茎内イオン分布計測の検証

使用植物植入式离子图像传感器验证茎内离子分布测量

• 发表时间: 2021
• 作者: 泉保賢汰,吉田太一,本庄瑠奈,戸田清太郎,堀尾智子,木村安行,崔 容俊,高橋一浩,高山弘太郎,澤田和明,野田俊彦

長時間計測が可能な植物体内イオンイメージングシステムの構築

构建可长期测量的厂内离子成像系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田 太一;松下 優介;泉保 賢汰;坂口 直己;戸田 清太郎;高山 弘太郎;崔 容俊;高橋 一浩;澤田和明;野田 俊彦
• 通讯作者: 野田 俊彦

機械学習型センシングを指向したCMOSマルチモーダルセンサの開発とその応用展開

面向机器学习传感的CMOS多模态传感器研制及其应用开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 野田俊彦;澤田和明
• 通讯作者: 澤田和明

植物刺入型イオンイメージセンサによる栽培モニタリングの基礎検討

植物穿透离子图像传感器栽培监测的基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田 太一;泉保 賢汰;坂口 直己;戸田 清太郎;高山 弘太郎;崔 容俊;高橋 一浩;澤田 和明;野田 俊彦
• 通讯作者: 野田 俊彦

植物用刺入型センサの茎内イオン分布リアルタイムin vivo イメージングの機能実証

植物植入传感器茎内离子分布实时体内成像功能演示

• 发表时间: 2021
• 作者: 泉保 賢汰 ;吉田太一;本庄瑠奈;戸田 清太郎;堀尾智子;木村 安行;崔 容俊;高橋 一浩,高山弘太郎;澤田和明 ;野田俊彦
• 通讯作者: 野田俊彦