イメージセンサ技術を用いた超高感度バイオセンサアレイデバイスに関する研究

利用图像传感器技术的超灵敏生物传感器阵列器件的研究

• 批准号: 13750306
• 负责人: 澤田 和明
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750306/
• 关键词: バイオセンサ; 光センサ; 化学ポテンシャル; アレイデバイス; イメージセンサ; シリコンデバイス; 電荷転送; CMOS

本研究においてプロテオーム研究を行う上で必要不可欠の蛋白質情報を高感度に検出するバイオセンサアレイデバイスを開発することを目的としている.本研究では,CCD/CMOSイメージセンサ技術を用い,抗原抗体反応を超高感度で検出できる2次元バイオセンサアレイデバイスを製作する.その高感度化は,電荷転送技術による独創的な信号検出法を提案し実現を図り,従来の手法より1000倍以上の高感度化を目指す."人間が得る情報の80%は視覚から得られる"といわれている.私たちは画像として情報を得ることで様々な状況を即座に判断,予測することができ,物理・化学情報を画像として得ることはきわめて有用である.本年度はアレイデバイスを製作する前段階として,バイオセンサとしては有効なツールである発光(もしくは蛍光)を検出する光センサと電位情報を検出するケミカルポテンシャルセンサを融合したデバイスを開発した.バイオセンシングにおいては,それぞれの構成要素がイオン化しており化学的な電位情報を有していることがわかっている.このデバイスは10ミクロンルールNMOS技術を用いて製作を行った.さらに,バイオセンサは水溶液中で用いることが前提であるため,センサデバイスの水に対するパッシベーション特性も重要である.本エンドはプロセスの容易さなどを考え,シリコン窒化膜とポリイミド膜の両者を検討した.その結果,ポリイミド膜も耐水性に優れているが,最終的な安定性からはシリコン窒化膜が優れていることがわかった.

This study に お い て プ ロ テ オ ー ム を line う で not owe の protein necessary information on を Gao Gan degrees に 検 out す る バ イ オ セ ン サ ア レ イ デ バ イ ス を open 発 す る こ と を purpose と し て い る. This study で は, CCD/CMOS イ メ ー ジ セ ン サ technology を い, antigen antibody against 応 を ultrahigh sensitivity で 検 out で き る 2 dimensional バ イ オ セ ン サ ア レ イ デ バ イ ス を making す る. そ の Gao Gan degrees は, charge planning technique に よ る 検 out original な signal method proposed を し be presently を 図 り, 従 to の gimmick よ り 1000 times more の Gao Gan degrees The を refers す. "human が る intelligence の 80% は 覚 か ら must ら れ る" と い わ れ て い る. Private た ち は portrait と し て intelligence を る こ と で others 々 な condition を に judgment, namely be す る こ と が で き, intelligence, physical chemistry, を portrait と し て must る こ と は き わ め て useful で あ る. This year は ア レ イ デ バ イ ス を making す る earlier order と し て, バ イ オ セ ン サ と し て は have sharper な ツ ー ル で あ る 発 light (も し く は 蛍 light) を 検 out す る light セ ン サ と potential intelligence を 検 out す る ケ ミ カ ル ポ テ ン シ ャ ル セ ン サ を fusion し た デ バ イ ス を open 発 し た. バ イ オ セ ン シ ン グ に お い て は, そ れ ぞ れ の Elements が イ オ ン change し て お り chemical な potential intelligence を have し て い る こ と が わ か っ て い る. こ の デ バ イ ス は 10 ミ ク ロ ン ル ー ル を NMOS technology with い て production line を っ た. さ ら に, バ イ オ セ ン サ は で in aqueous solution with い る こ と が premise で あ る た め, セ ン サ デ バ イ ス の water に す seaborne る パ ッ シ ベ ー シ ョ ン Sex である is important である. This エ ン ド は プ ロ セ ス の easy さ な ど を え, シ リ コ ン smothering film と ポ リ イ ミ ド membrane の struck the を beg し 検 た. そ の results, ポ リ イ ミ も ド membrane water resistance に optimal れ て い る が, final な stability か ら は シ リ コ ン smothering film が optimal れ て い る こ と が わ か っ た.

项目成果

K.Sawada, T.Ohshina, T.Hizawa, H.Takao, M.Ishida: "Novel Fused Sensor For Photo and Ion Sensing"Transducers 03 in Boston. (口頭発表予定). (2003)

K.Sawada、T.Ohshina、T.Hizawa、H.Takao、M.Ishida：“用于照片和离子传感的新颖融合传感器”Transducers 03（计划进行口头演示）。

K.Sawada, T.Shimada, H.Takao, M.Ishida: "Bio-Image Sensor Fused a Photo and a Chemical-Potential Sensor"Technical Digest of the 18th Sensor Symposium. 403-406 (2001)

K.Sawada、T.Shimada、H.Takao、M.Ishida：“生物图像传感器融合了照片和化学势传感器”第 18 届传感器研讨会技术文摘。

大科孝博, 嶋田泰司, 澤田和明, 高尾英邦, 石田誠: "光・化学ポテンシャル融合バイオイメージセンサの提案・試作"秋期第62回応用物理学会学術講演会. 12a-L-1. (2001)

Takahiro Oshina、Yasushi Shimada、Kazuaki Sawada、Hidekuni Takao、Makoto Ishida：“结合光学和化学势的生物图像传感器的提案和原型”日本应用物理学会第 62 届秋季学术会议（2001 年）。 ）