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Electric field concentration in Atliter space arranged in anisotropic field and its application to two wavelength high sensitivity mobile sensor

Research Project

Project/Area Number 17H03136
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Device related chemistry
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

FUKUDA TAKASHI  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (50357894)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 茨田 大輔  宇都宮大学, 工学部, 准教授 (80400711)
江本 顕雄  徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 特任講師 (80509662)
古川 祐光  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (00300898)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywordsサブ波長構造 / 構造二色性 / 超効率電場集中 / センシングチップ / ポータブルデバイス / サブ波長構 / 構造二色 / 超高効率電場集中
Outline of Final Research Achievements

In this research, we have developed several fundamental technologies such as a new electromagnetic field simulation algorithm, a soft imprint process technology for realizing a designed sub-wavelength structure, and fine spotting technology. Experimental proof of concept was carried out by developing a highly sensitive sensing chip and a simple optical measurement system. As a result, we have succeeded to create various fundamental technologies and proposed devices for the realization of low-cost and rapid (unlabeled) metallo-assay technology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究を通じて得られた成果は、可視光領域の反射色をプローブとする勘弁で高感度な物理化学的プラットフォームとして機能する。したがって、“救急患者の急性中毒判定”、“ベッドサイドでの服薬管理”、“駅前健康診断”など、迅速性・簡便性が要求される様々な臨床検査シーンへの応用に活用できると期待される。また、開発した電磁波計算アルゴリズムは、ナノ構造の光学機能を構造パラメータの関数として探索的に推定することに極めて有効であり、様々なナノフォトニックデバイス・光学素子の設計に適用対象を拡げてゆくことが可能な汎用シミュレーション技術となりうるものとして今後のさらなる展開が期待される。

Report

(6 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Products Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2022 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] An on-demand bench-top fabrication process for fluidic chips based on cross-diffusion through photopolymerization2020

    • Author(s)
      Kimoto Takumi、Suzuki Kou、Fukuda Takashi、Emoto Akira
    • Journal Title

      Biomicrofluidics

      Volume: 14 Issue: 4 Pages: 044104-044104

    • DOI

      10.1063/5.0014956

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decimating Spatial Frequency Components in Periodically Modulated Nanoscale Surface Structures for Sensing of Ambient Refractive Index Changes2020

    • Author(s)
      Jun Ando, Aki Kato, Takashi Fukuda, and Akira Emoto
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 5 Issue: 7 Pages: 3513-3521

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b03811

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ag-coated submicron particles of polystyrene formed by dewetting process and their application in multi-functional biosensor-chips2018

    • Author(s)
      Marie Taguchi, Tasuku Ogami, Jun Ando, Takashi Fukuda, Akira Emoto
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces A

      Volume: 558 Pages: 171-178

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2018.07.007

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  • [Journal Article] Adhesion characteristics of a silicone pressure-sensitive adhesive tape on various substrates2017

    • Author(s)
      鶴島 数也、福田 隆史、江本 顕雄
    • Journal Title

      同志社大学ハリス理化学研究報告

      Volume: 58 Issue: 3 Pages: 141-148

    • DOI

      10.14988/pa.2017.0000016823

    • NAID

      120006365600

    • ISSN
      21895937
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/25908

    • Year and Date
      2017-10-31
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      江本 顕雄、福田 隆史
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      A. Emoto, J. Ando and T. Fukuda
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      A. Emoto, T. Yasui, K. Yamaguchi, T. Fukuda and E. Hase
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      D. Barada, H. Nagayama and T. Fukuda
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      A. Emoto, J. Ando and T. Fukuda
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  • [Presentation] 放物面CGH設計のための三次元放物面座標系におけるヘルムホルツ方程式の解の導出2019

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      D. Barada, Y. Sando, Y. Arai, T. Fukuda and T. Yatagai
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      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
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      福田 隆史
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      田中 絢也、油谷 剛志、福田 隆史、江本 顕雄
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      田口 巴里絵、大上 丞、福田 隆史、江本 顕雄
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      11th International Conference on Optics Photonics Design and Fabrication (ODF'18)
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      木本 匠、福田 隆史、江本 顕雄
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      11th International Conference on Optics Photonics Design and Fabrication (ODF'18)
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  • [Presentation] Development of Barnacle-Like Porous Structure in a Submicron Scale For a Highly-Functional Biosensor Chip2018

    • Author(s)
      安藤 潤、福田 隆史、江本 顕雄
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      11th International Conference on Optics Photonics Design and Fabrication (ODF'18)
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    • Author(s)
      茨田 大輔、山東 悠介、新井 祐亮、福田 隆史、谷田貝 豊彦
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  • [Presentation] フォトポリマーの重合時交差拡散を利用したマイクロ流路作製技術(2)2018

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      木本 匠、福田 隆史、江本 顕雄
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      第79回 応用物理学会 秋季学術講演会
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  • [Presentation] サブ波長構造を利用した高感度センシングとポータブルシステム開発2018

    • Author(s)
      福田 隆史
    • Organizer
      日本学術振興会 情報科学用有機材料 第142委員会 研究会
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    • Invited
  • [Presentation] フジツボ状多孔質膜の作製とセンシング応用の検討2018

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      安藤 潤、福田 隆史、江本 顕雄
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  • [Presentation] ポリスチレンのspinodal dewettingによる微粒子形成を利用したセンサーチップ2018

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      田口 巴里絵、大上 丞、福田 隆史、江本 顕雄
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      木本 匠、江本 顕雄、福田 隆史
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      茨田 大輔、山東 悠介、福田 隆史、谷田貝 豊彦
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      江本 顕雄、浦野 修平、福田 隆史
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      安藤 潤、福田 隆史、江本 顕雄
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      福田 隆史
    • Organizer
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      2017 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 集光機能を有する分光素子を利用した分光装置2022

    • Inventor(s)
      江本 顕雄, 西田 翔太, 田中 絢也, 油谷 剛, 福田 隆史
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人徳島大学、国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Acquisition Date
      2022
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      Products Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 流路デバイス及びその製造方法2018

    • Inventor(s)
      福田隆史、江本 顕雄、木本 匠
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所、同志社大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 集光機能を有する分光素子および該素子を利用した分光装置2018

    • Inventor(s)
      江本 顕雄、福田 隆史
    • Industrial Property Rights Holder
      江本 顕雄、福田 隆史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-038277
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2024-03-28  

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