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

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。

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。