ナノ電気化学と集積回路の融合による細胞機能イメージング技術の創生

通过纳米电化学和集成电路的融合创建细胞功能成像技术

基本信息

  • 批准号:
    16J01879
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2016-04-22 至 2018-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究の目的として、集積回路型電極アレイでナノ空間特有の電気化学反応を誘導する、超高感度・リアルタイム電気化学イメージングデバイスの創出を掲げた。電気化学デバイスの高感度化に対しては、レドックスサイクル(隣接する電極間で酸化還元反応を繰り返すシグナル増幅現象)を測定点で高効率に誘導する事でアプローチした。レドックスサイクルの効率は隣接する電極の間隔が短い程向上する。そこで、各測定点にナノ空間を設け、その空間内の上下面に電極を配置する手法を検討した。はじめにガラス基板を用いてプロトタイプを作製しその評価を行った。Pt層、Cr犠牲層(膜厚約230 nm)、Pt層および絶縁層の順で垂直方向に積層し、犠牲層をエッチングする事で高さ約230 nmのナノ空間内の上下面にPt電極を配置した。デバイスの電気化学的評価は、マウス胚性幹細胞のアルカリホスファターゼ活性の検出により行った。その結果、従来型のデバイスと比較して電流密度が約20倍向上した。これは測定点におけるナノ空間内で、高効率なレドックスサイクルが誘導された事に起因すると判断した。以上、ナノ空間内でレドックスサイクルを誘導する本デバイスは、従来型と比較して高感度な電気化学計測が可能であり細胞解析に十分適用できると考えられる。本研究では、集積回路型電極アレイの超高感度化に向けて電極構造の基礎検討を遂行した。今後、上記成果を集積回路型電極アレイへフィードバックする事で、細胞機能をリアルタイムかつ超高感度に可視化できる革新的なイメージング技術へ発展すると期待できる。また、今回は実現まで至らなかったが、細胞を用いた疾患治療薬スクリーニングへの応用も期待できる。
The purpose of this study is to develop an integrated loop electrode with high sensitivity and high electrochemistry for induction of space-specific electrochemistry. The high sensitivity of electrochemistry is related to the high efficiency of the measurement point. The efficiency of the electrode is higher than that of the adjacent electrode. This paper discusses the method of setting the space for each measurement point and arranging the electrodes on the upper and lower surfaces in the space. The first step is to make a decision. Pt layer, Cr sacrificial layer (film thickness about 230 nm), Pt layer and insulating layer are stacked vertically in the direction of vertical direction, and Pt electrodes are arranged on the upper and lower surfaces in the space between the sacrificial layer and the insulating layer at a height of about 230 nm. The development of embryonic stem cells is a key issue in the development of embryonic stem cells. As a result, the current density is about 20 times higher than that of the previous type. To determine the cause of an event in a space with high efficiency As mentioned above, this device can be used to induce electric signals in a usable space. It is a novel type and relatively high-sensitivity electrical chemical measurement, which makes it very suitable for cell analysis. In this study, the basic investigation of electrode structure was carried out to improve the supersensitivity of integrated loop electrode. In the future, the achievements mentioned above are expected to be developed in the field of integrated loop electrode technology, cell function visualization and ultra-high sensitivity visualization. This is the first time that we've seen this, and we're looking forward to seeing this.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Electrochemical motion tracking of microorganisms using a large-scale integration (LSI)-based amperometric device
使用基于大规模集成 (LSI) 的电流测量装置对微生物进行电化学运动跟踪
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Ino;Y. Kanno;K. Y. Inoue;A. Suda;R. Kunikata;M. Matsudaira;H. Shiku;T. Matsue
  • 通讯作者:
    T. Matsue
多項目細胞解析に向けたElectrochemicolor イメージング法の開発
多项目细胞分析电化学彩色成像方法的发展
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    菅野佑介;伊野浩介;阿部博弥;井上(安田)久美;松平昌昭;須田篤史;國方亮太;珠玖仁;末永智一
  • 通讯作者:
    末永智一
Multicolor electrochemical imaging for simultaneous multiplex cell assay using a chip device
使用芯片装置进行同时多重细胞测定的多色电化学成像
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. Kanno;K. Ino;H. Abe;K. Y. Inoue;M. Matsudaira;A. Suda;R. Kunikata;H. Shiku;T. Matsue
  • 通讯作者:
    T. Matsue
A novel amperometric imaging system for simultaneously monitoring different cell functions
一种同时监测不同细胞功能的新型电流成像系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. Kanno;K. Ino;H. Abe;K. Y. Inoue;M. Matsudaira;A. Suda;R. Kunikata;H. Shiku;T. Matsue
  • 通讯作者:
    T. Matsue
Electrochemicolorイメージング法の構築と細胞解析への応用
电化学彩色成像方法的构建及其在细胞分析中的应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    菅野佑介;伊野浩介;井上(安田)久美;松平昌昭;須田篤史;國方亮太;珠玖仁;末永智一
  • 通讯作者:
    末永智一
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

菅野 佑介其他文献

神経活動の多項目同時解析に向けたマルチレンジ電気化学から―イメージング法の開発
开发多范围电化学成像方法,用于神经活动的同时多项目分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    阿部 博弥;伊野 浩介;菅野 佑介;井上(安田) 久美;國方 亮太;須田 篤史;松平 昌昭;珠玖 仁;末永 智一
  • 通讯作者:
    末永 智一
レドックスサイクル誘導可能な新規CMOS型多点デバイスの開発
开发能够诱导氧化还原循环的新型 CMOS 多点器件
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    阿部 博弥;伊野 浩介;菅野 佑介;井上(安田) 久美;國方 亮太;須田 篤史;松平 昌昭;珠玖 仁;末永 智一
  • 通讯作者:
    末永 智一

菅野 佑介的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('菅野 佑介', 18)}}的其他基金

オンチップでの長期細胞計測に資する磁場応答性酵素素子の創出
创建有助于片上长期细胞测量的磁场响应酶装置
  • 批准号:
    24K17706
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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
创建限制在极小空间内的超灵敏电化学传感器
  • 批准号:
    22K14707
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

相似海外基金

酵素反応・有機分子触媒反応・電気化学分析の融合による新規分析手法の確立
结合酶促反应、有机分子催化反应和电化学分析建立新的分析方法
  • 批准号:
    24K09752
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
電気化学分析のための貴金属ナノ粒子修飾卑金属線電極の開拓と機能探索
用于电化学分析的贵金属纳米颗粒修饰贱金属线电极的开发和功能探索
  • 批准号:
    24K08462
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
特異なフルオラス溶媒|水界面反応場を利用した新規電気化学分析法の構築
独特的氟溶剂 | 利用水界面反应场构建新型电化学分析方法
  • 批准号:
    22K05175
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
貴金属合金ナノ粒子修飾ニッケル電極の作製とその電気化学分析への応用
贵金属合金纳米颗粒修饰镍电极的制备及其在电化学分析中的应用
  • 批准号:
    21K05111
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
量子化学計算と電気化学分析による新規リグニン分解反応の演繹的探索
利用量子化学计算和电化学分析演绎寻找新的木质素分解反应
  • 批准号:
    19J23336
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Study of electrochemical analysis for proteins via ECE reaction of SAR
SAR ECE反应电化学分析蛋白质的研究
  • 批准号:
    19K16338
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Solid state electrochemical analysis system using bicontinuous microemulsion gels
使用双连续微乳液凝胶的固态电化学分析系统
  • 批准号:
    17K19142
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Electrochemical analysis of photoreactions of metal complexes in solution
溶液中金属配合物光反应的电化学分析
  • 批准号:
    16J01609
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Nanoscale Pt Alloy electrocatalysts with well-defined shapes: Synthesis, Electrochemical Analysis, and ex-situ/in-situ TEM Studies
具有明确形状的纳米级 Pt 合金电催化剂:合成、电化学分析和异位/原位 TEM 研究
  • 批准号:
    257727131
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    Research Grants
Electrochemical analysis of glycerol oxidizing microbial fuel cells
甘油氧化微生物燃料电池的电化学分析
  • 批准号:
    466483-2014
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 1.47万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了