極微小空間に閉じ込めた超高感度電気化学センサの創出

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、極微小空間へ閉じ込めることのできる、新構造の電気化学センサの開発を目指している。アプローチとしては、電気化学測定に必要な電極（作用極、対極、分子認識用の電極）を微小サイズで薄膜積層して、三次元的に複合化する。これにより、従来の課題であった電極の占有面積を抑える。そして最終目標は、開発したセンサにおける電気化学現象を解明の上、物質濃縮を利用した細胞外小胞の超高感度検出としている。本研究は、①ポリジメチルシロキサン（PDMS）製のマイクロ流路内への極微小空間の形成、②三次元的に複合構築されたセンサの作製という、独立した2つの初期フェーズからなる。そして①②の完了後は、③電気化学センサの応答性の検証および電気化学現象の解明、④細胞外小胞の検出という、中間・最終フェーズへと移る計画になっている。2022年度は、①についてPDMS製マイクロ流路の作製、マイクロ流路の構造解析、極微小空間の形成に必要な温度応答性ポリマーの準備、マイクロ流体デバイスの温度制御システムの構築を実施した。②については、電極を薄膜積層するためのフォトリソグラフィ、金属成膜の条件の洗い出しを実施した。電極への分子認識素子の結合については、電極の表面分析によって結合を確認できたが、現在はその再現性確保に難航しており、引き続き条件検討を進めている。③については先行して、電気化学測定システムを構築していつでも実施できる体制とした。①②ともに、計画よりも遅れた進捗ではあるが、基盤技術が整いつつあり早期の完了を目指していく。