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電気化学センサのアレイとマイクロ流体容器を集積化したデバイスによる一分子酵素活性の観測

使用集成电化学传感器阵列和微流体容器的装置观察单分子酶活性

基本信息

批准号：
06F06801
负责人：
藤田博 (2007)
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06801/
关键词：
ISFET 薄膜カルシウム

项目摘要

培養細胞の状態を計測するために、マクロスケールの培養液中の物質を採取する方法では、十分短い時間間隔で長時間にわたるデータを取ることは不可能である。このため、マイクロ流体容器の中で少数の細胞を培養し、そこにバイオ化学センサを集積化することで、細胞が放出・吸収する物質を連続的かつ高感度で分析する必要がある。本研究では、バイオ実験に適した化学センサとして電気化学センサを選定し、細胞の活動に重要なカルシウムイオン濃度の選択的な測定を目指した。ここでは膵島のベータ細胞(インシュリン分泌細胞)の活動に伴うカルシウム濃度変化の検出を目脂し、東京大学生産技術研究所藤井輝夫研究室のメンバーと共同で、マイクロマシン技術と半導体技術による電気化学センサの製作とその評価を行った。電気化学センサとして、イオン感受性電界効果トランジスター(ISFET)に着目し、半導体集積回路技術を用いたISFETアレイチップの作製を試みた。20x20のISFETのアレイを4組搭載し、各々のセンサを選択して読み出す回路を含めたチップを共同研究者と一緒に設計した。東大に付属する高密度集積回路設計教育センター(VDEC)のCMOS集積回路試作サービスを利用してチップを製作した。ISFETの感応膜を付加してセンサとして使用できるように、完成したチップに後処理を行うプロセスを考案した。現在までに、ISFETトランジスターが滴下したイオンを含む水(水道水)に反応すること、アレイ中の個別トランジスターを選択して読み出すことが可能なことを確認した。

The measurement of the state of cultured cells can be performed in a very short time interval or over a long period of time. A small number of cells in the fluid container are cultured, chemically integrated, and highly sensitive to substances released and absorbed by the cells. This study is aimed at the determination of the concentration of the most important chemicals in cell activity. The activity of the cell (secreting cell) in the island is accompanied by the concentration change of the cell. The research team of Teruo Fujii, Institute of Production Technology, University of Tokyo, jointly conducted the evaluation of the production of the semiconductor technology. Focusing on the application of electrochemistry and ion-sensitive electrical field effects (ISFET), we are trying to make ISFET chips using semiconductor integrated circuit technology. 20x20 ISFET's four sets of mounting, each set of selection, output loop, and co-researcher design CMOS integrated circuit trial application for VDEC (High Density Integrated Circuit) ISFET sensing film is applied to the application, and the post-processing is performed. Now, the ISFET is ready to drop the water (channel water).