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機能化グラフェンアレイ構造を用いた高機能イメージバイオセンサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03551
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関徳島大学

研究代表者

大野 恭秀  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (90362623)

研究分担者 永瀬 雅夫  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20393762)
金井 康  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (30721310)
前橋 兼三  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40229323)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードグラフェン / バイオセンサ / センサ / エピタキシャル
研究成果の概要

近年合成に成功した大面積単結晶エピタキシャルグラフェンを用いてバイオセンサ応用の研究を行った。これまで機械剥離法やCVD法で作製されたグラフェンは、溶液のpHに対して高感度に反応することが知られていたが、単結晶エピタキシャルグラフェン膜では全く反応しないことが判明した。また、水素イオンだけではなく、基本的にグラフェンはイオンには反応を示さないことが実験的に観測された。例外として、芳香族などのベンゼン環を持つイオン(フタル酸イオンなど)はグラフェン表面とπ軌道相互作用による反応によって、電気特性に変化が生じることが初めて示された。これらの結果によりグラフェン本来の特性を得ることに初めて成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 13件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Carrier doping effect of humidity for single-crystal graphene on SiC2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kitaoka, Takuya Nagahama, Kota Nakamura, Takuya Aritsuki, Kazuya Takashima, Yasuhide Ohno, Masao Nagase
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 8 ページ: 085102-085102

    • DOI

      10.7567/jjap.56.085102

    • NAID

      120006489013

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion sensitivity of large-area epitaxial graphene film on SiC substrate2017

    • 著者名/発表者名
      Takanori Mitsuno, Yoshiaki Taniguchi, Yasuhide Ohno, Masao Nagase
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 111 号: 21 ページ: 213103-213103

    • DOI

      10.1063/1.4994253

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical thermodiffusion model of graphene synthesis on polymer films by laser irradiation and application to strain sensors2017

    • 著者名/発表者名
      Kanai Yasushi、Ishibashi Yusuke、Ono Takao、Inoue Koichi、Ohno Yasuhide、Maehashi Kenzo、Matsumoto Kazuhiko
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 7 ページ: 075102-075102

    • DOI

      10.7567/jjap.56.075102

    • NAID

      210000148001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature dependence of universal conductance fluctuation due to development of weak localization in graphene2017

    • 著者名/発表者名
      Terasawa D.、Fukuda A.、Fujimoto A.、Ohno Y.、Matsumoto K.
    • 雑誌名

      Solid State Communications

      巻: 267 ページ: 14-17

    • DOI

      10.1016/j.ssc.2017.09.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of hydrophilic graphene film by molecular functionalization2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Tsubasa Miki, Takanori Mitsuno, Yasuhide Ohno, Masao Nagase, Keiji Minagawa, Mikito Yasuzawa
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi B

      巻: 254 ページ: 1600524-1600524

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Glycan-functionalized graphene-FETs toward selective detection of human-infectious avian influenza virus2017

    • 著者名/発表者名
      Takao Ono
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 3 ページ: 030302-030302

    • DOI

      10.7567/jjap.56.030302

    • NAID

      210000147449

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Top-gated graphene field-effect transistors by low-temperature synthesized SiNx insulator on SiC substrates2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, Y.i Kanai, Y. Mori, M. Nagase, K. Matsumoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • NAID

      210000146619

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Utilizing research into electrical double layers as a basis for the development of label-free biosensors based on nanomaterial transistors2016

    • 著者名/発表者名
      K. Maehashi, Y. Ohno, K. Matsumoto
    • 雑誌名

      Nanobiosensors in Disease Diagnosis

      巻: 5 ページ: 1-13

    • DOI

      10.2147/ndd.s40316

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] イミノビオチン修飾グラフェンによるアビジン吸着特性の pH 制御2018

    • 著者名/発表者名
      谷口 嘉昭、三木 翼、大野 恭秀、永瀬 雅夫、荒川 幸弘、今田 泰嗣、南川 慶二、安澤 幹人
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンへの水ドーピング効果の評価2018

    • 著者名/発表者名
      寺谷 仁志、北岡 誠、松井 一史、田原 雅章、大野 恭秀、永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Vertically stacked graphene tunneling junction with insulative water layer2018

    • 著者名/発表者名
      Du Jiyao、Yukinobu Kimura、Masaaki Tahara、Kazushi Matsui、Hitoshi Teratani、Yasuhide Ohno、Masao Nagase
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多チャンネルグラフェンFETによるインフルエンザウイルス検出2018

    • 著者名/発表者名
      黒松 亜紀、小野 尭生、牛場 翔太、金井 康、谷奥 正巳、川田 拓哉、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、渡邊 洋平、中北 愼一、河原 敏男、鈴木 康夫、木村 雅彦、松本 和彦
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンFET上でのインフルエンザウイルス/抗体結合のウレアーゼ反応による検出2018

    • 著者名/発表者名
      山本 佳織、小野 尭生、牛場 翔太、金井 康、谷奥 正巳、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、渡邊 洋平、中北 愼一、河原 敏男、鈴木 康夫、木村 雅彦、松本 和彦
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロウェルと複合化したグラフェントランジスタを用いたインフルエンザウイルスのヒト感染性と亜型の鑑別2018

    • 著者名/発表者名
      山中 天志、白井 充、小野 尭生、牛場 翔太、金井 康、谷奥 正巳、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、渡邊 洋平、中北 愼一、河原 敏男、鈴木 康夫、木村 雅彦、松本 和彦
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 集束イオンビームを用いたステンシルリソグラフィ技術のためのSub10nmパターンの作製2017

    • 著者名/発表者名
      朴 理博、永瀬 雅夫、大野 恭秀
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンの水吸着によるキャリア密度変化2017

    • 著者名/発表者名
      北岡 誠、永濱 拓也、中村 晃大、有月 琢哉、高嶋 和也、大野 恭秀、永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分子修飾機能化によるSiC上グラフェンの非特異吸着の抑制2017

    • 著者名/発表者名
      谷口 嘉昭、三木 翼、光野 琢仁、大野 恭秀、永瀬 雅夫、南川 慶二、安澤 幹人
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Electrical characteristics of positively and negatively charged protein adsorption to epitaxial graphene film on SiC substrate2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Ohno, Taniguchi Yoshiaki, Masao Nagase
    • 学会等名
      2017 Workshop on Innovative Nanoscale Devices and Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホスホリルコリン修飾グラフェンのタンパク質吸着特性2017

    • 著者名/発表者名
      谷口 嘉昭、三木 翼、大野 恭秀、永瀬 雅夫、荒川 幸弘、今田 泰嗣、南川 慶二、安澤 幹人
    • 学会等名
      第9回集積化MEMSシンボジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Water adsorption and desorption for graphene on SiC2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kitaoka, Kota Nakamura, Hitoshi Teratani, Yasuhide Ohno, Masao Nagase
    • 学会等名
      International Symposium on Epitaxial Graphene 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intrinsic response of protein adsorption to graphene film on SiC substrate2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Tsubasa Miki, Yasuhide Ohno, Masao Nagase, Yukihiro Arakawa, Yasushi Imada, Keiji Minagawa, Mikito Yasuzawa
    • 学会等名
      2017 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SiC グラフェンを用いた親水化処理における修飾分子依存性2017

    • 著者名/発表者名
      杉岡 賢人, 谷口 嘉昭, 三木 翼, 田原 雅章, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫, 荒川 幸弘, 南川 慶二, 今田 泰嗣, 安澤 幹人
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ケルビンフォース顕微鏡を用いた SiC 上グラフェン構造水層の観察2017

    • 著者名/発表者名
      松井 一史, 中村 晃大, 北岡 誠, 谷口 嘉昭, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic ion sensitivity of graphene field-effect transistors2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Ohno, Takanori Mitsuno, Yoshiaki Taniguchi, and Masao Nagase
    • 学会等名
      2016 Workshop on Innovative Nanoscale Devices and Systems
    • 発表場所
      Hapuna Beach Prince Hotel(HI, USA)
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics on Bare and Phosphorylcholine-Modified Graphene Film on SiC Substrate2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Tsubasa Miki, Takanori Mitsuno, Yasuhide Ohno, Masao Nagase, Keiji Minagawa, and Mikito Yasuzawa
    • 学会等名
      29th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      ANA Crowne Plaza(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carrier Doping Effect of Humidity for Single-Crystal Graphene on SiC2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaoka, T. Nagahama, K. Nakamura, T. Aritsuki, K. Takashima, Y. Ohno and M. Nagase
    • 学会等名
      29th International Microprocesses and Nanotechnology Conferen
    • 発表場所
      ANA Crowne Plaza(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフェン本来のイオンセンシング特性2016

    • 著者名/発表者名
      大野 恭秀、光野 琢仁、谷口 嘉昭、永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 走査プローブ顕微鏡を用いたSiC上グラフェンの実効ヤング率計測2016

    • 著者名/発表者名
      山田 祐輔、有月 琢哉、高嶋 和也、大野 恭秀、永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 顕微ラマン分光法によるSiC上グラフェンの応力とキャリア密度の面内分布評価2016

    • 著者名/発表者名
      森本 征士、有月 琢哉、青木 翔、大野 恭秀、永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グラフェン電界効果トランジスタ上に捕捉した酵素分子の高感度検出2016

    • 著者名/発表者名
      小野 尭生、金井 康、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、松本 和彦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンの水脱離による導電率変化2016

    • 著者名/発表者名
      北岡 誠、永濱 拓也、中村 晃大、有月 琢哉、高嶋 和也、大野 恭秀、永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] [講演奨励賞受賞記念講演] 糖鎖機能化グラフェンFETを用いた抗ウイルス薬効評価のためのノイラミニダーゼ反応計測2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田 果歩、小野 尭生、金井 康、大野 恭秀、前橋 兼三、井上 恒一、渡邊 洋平、河原 敏男、鈴木 康夫、中北 愼一、松本 和彦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydrophilic Graphene Film by Molecular Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Taniguchi, Tsubasa Miki, Takanori Mitsuno, Yasuhide Ohno, Masao Nagase, Keiji Minagawa, and Mikito Yasuzawa
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intrinsic pH Sensitivity of Graphene Field-Effect Transistors2016

    • 著者名/発表者名
      Takanori Mitsuno, Yoshiaki Taniguchi, Yasuhide Ohno, and Masao Nagase
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Top-Gated Graphene Field-Effect Transistors by Low-Temperature Synthesized SiNx Insulator on SiC Substrates2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, M. Nagase, K. Matsumoto
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical Detection of Polymerase Chain Reaction Using Graphene Field-Effect Transistors2015

    • 著者名/発表者名
      M. Okano, S. Norhayati, V. Rajiv, T. Ono, Y. Kanai, Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, F. Takei, K. Nakatani, K. Matsumoto
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Position-Controlled Graphene Growth Using Micropatterning on Catalytic Copper Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Mori, T. Ikuta, T. Ono, Y. Kanai, Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, K. Matsumoto
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cat-CVD法によるSiNx絶縁膜を用いたSiCグラフェンFETの作製2015

    • 著者名/発表者名
      大野恭秀、永瀬雅夫、松本和彦
    • 学会等名
      第76回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Control of charging energy in carbon nanotube single electron transistor by electric-double-layer gate with ionic liquid2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kamada, Y. Kanai, Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, K. Matsumoto
    • 学会等名
      Advanced Materials World Congress
    • 発表場所
      Stocholm, Sweeden
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Graphene Synthesis on Polymer Films and its Application to Flexible Devices2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishibashi, Y. Kanai, T. Ono, Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, K. Matsumoto
    • 学会等名
      73rd Device Research Conference
    • 発表場所
      Ohio, USA
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 永瀬・大野研究室 科研費報告

    • URL

      http://graphene.ee.tokushima-u.ac.jp/kaken.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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