Development of enzyme-immobilized FET-type glucose sensors toward the integrated biochips
Project/Area Number |
17K06472
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Research Field |
Measurement engineering
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Research Institution | Osaka Institute of Technology |
Principal Investigator |
KOIKE Kazuto 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40351457)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 政俊 大阪工業大学, 工学部, 講師 (30758636)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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Keywords | グルコースセンサー / FETタイプ / 連続モニタリング / 絹フィブロイン / 酵素固定化技術 / バイオセンサー / 酵素固定化 / 酵素膜の耐熱性 / シランカップリング / 長鎖アミノシラン / 溶液ゲートFET / 拡張ゲートFET / 酸化物薄膜 / グルコースセンシング / 溶液ゲートFET |
Outline of Final Research Achievements |
We have succeeded in developing stable and long-term operation of an extended-gate field effect transistor (EGFET)-type glucose sensor using a silk-fibroin film for the immobilization membrane of glucose oxidase. The enzyme membrane was formed on a TiO2/Ti extended gate substrate using a spin coating method followed by an insolubilation treatment. An amino-silane monolayer was inserted between the substrate and the enzyme membrane to improve the bond strength between them. A prototype sensor was able to detect glucose reversibly and repeatedly the glucose in the range of 0.002 - 0.2 mg/mL and suitable for wearable minimally-invasive glucose monitoring for personal and point-of-care use.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
FETタイプのグルコースセンサーは,被検液中でゲート電極表面の吸着電荷を直接検出するため,長時間の連続使用や多機能センサーのワンチップ化に有利である.研究代表者らは,生体適合性の高い絹フィブロインを用いて拡張ゲート表面に酵素を強固に固定化する技術を開発した.試作したセンサーは,汗や涙に含まれる低いグルコース濃度を検出できる感度を有し,1か月以上にわたって繰り返し測定が可能であった.絹フィブロインで包括する酵素の種類を変えることで,グルコース以外の健康指標マーカを検出することも可能で,体液に含まれる健康指標マーカを長時間連続モニタリングするためのウェアラブルセンサーの実現に有用な知見を与えた.
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Report
(4 results)
Research Products
(67 results)
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[Presentation] Large-Area Chemically Synthesized Molybdenum Disulfide with Aqueous Thermolysis Method2019
Author(s)
A. Fujimoto, S. Maeda, R. Isu, K. Sakamoto, K. Matano, M. Koyama, Y. Harada, K. Koike, S. Sasa, M. Yano
Organizer
2019 MRS Fall Meeting & Exhibition, Boston
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] Characteristics of Gas Sensor Based on Molybdenum Disulfide/Graphene van der Waals Heterostructure2019
Author(s)
S. Maeda, R. Isu, C. J. Perini, D. Terasawa, A. Fukuda, M. Koyama, A. Fujimoto, Y. Harada, K. Koike, M. Yano, E. M. Vogel
Organizer
2019 MRS Fall Meeting & Exhibition, Boston
Related Report
Int'l Joint Research
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