Development of real-time measurement techniques of surface reactions at the sub-atomic layer level under active environmental control

• Project/Area Number: 18681017
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Nanomaterials/Nanobioscience
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: ABE Takashi Tohoku University, 大学院工学研究科, 准教授 (00333857)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000); Fiscal Year 2008: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2007: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2006: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: ナノ計測 / マイクロマシン / 分析科学 / 水晶 / MEMS / 水晶振動子微小天秤 / 分析化学 / アクティブ環境 / 表面化学 / リアルタイム計測 / バイオセンサ / 実時間計測

Research Abstract

半導体製造技術の応用により水晶センサの質量検出限界を向上させるとともに、周辺環境の変動を意図的に与えた場合においても原子層レベルの質量変化をリアルタイムで計測できる技術を開発した。本技術を用いて、光触媒反応などの代表的な表面反応の測定を行ない、原子層の1/10以下の重さの変化を長期間にわたり実時間計測ができることを実証した。本研究は、理化学計測機器への利用のみならず電子鼻等への産業応用にも道を拓く研究である。

Research Products

• [Journal Article] Design and fabrication of a Gaussian-shaped AT-cut quartz crystal resonator (2009)
  • Author(s): Takashi Abe、Hiroki kishi
  • Journal Title: Proceedings MEMS 1 Pages: 908-911
• [Journal Article] Design and fabrication of a Gaussian-shaped AT-cut auartz crystal resonator (2009)
  • Author(s): Takashi Abe
  • Journal Title: Proceedings MEMS 1 Pages: 908-911
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of photocatalytic reactions by using miniaturized QCM array (2008)
  • Author(s): Takashi Abe、Hiroshi Kato
  • Journal Title: Technical digests of Power MEMS 2008 1 Pages: 177-180
• [Journal Article] Immobilization technique of sensing materials for miniaturized QC M array (2008)
  • Author(s): Makoto Higuchi、Masahiko Hashimoto、Hirokazu Kaji、Matsuhiko Nishizawa、T akashi Abe
  • Journal Title: Proceedings of THE 25 th SENSOR SYMPOSIUM 1 Pages: 373-376
• [Journal Article] MEMS製造技術が拓く次世代水晶振動子の可能性 (2008)
  • Author(s): 安部 隆
  • Journal Title: 化学工業 12 Pages: 596-601
• [Journal Article] Measurement of antigen-antibody reaction by a QCM bases biosensor suitable for mounting on a flow cell (2008)
  • Author(s): Makoto Higuchi、Masahiko Hashimoto、Matsuhiko Nishizawa、Takashi Abe
  • Journal Title: Chemical Sensors 24 Pages: 106-108
• [Journal Article] Evaluation of photo-catalytic reactions by using miniaturized QCM array (2008)
  • Author(s): Takashi Abe
  • Journal Title: Technical digests of PowerMEMS 2008 1 Pages: 177-180
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immobilization Technique of Sensing Materials for Miniaturized QCM Array (2008)
  • Author(s): Makoto Higuchi
  • Journal Title: Proceedings of THE 25th SENSOR SYMPOSIUM 1 Pages: 373-376
• [Journal Article] MEMS製造技術が拓く次世代水晶振動子の可能性 (2008)
  • Author(s): 安部隆
  • Journal Title: 化学工業 12 Pages: 596-601
• [Journal Article] Measurement of antigen-antibody reaction by a QCM based biosensor suitable for mounting on a flow cell (2008)
  • Author(s): Makoto Higuchi
  • Journal Title: Chemical Sensors 24 Pages: 106-108
• [Journal Article] Design and Evaluation of An Antiparallel Coupled Resonators for Chemical Sensor Applicatoins (2007)
  • Author(s): Takashi Abe、Hiroshi Kato
  • Journal Title: Analytical Chemistry 79 Pages: 6804-6806
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2007)
  • Author(s): Hiroshi Kato、Makoto Higuchi、Masahiko Hashimoto、Matsuhiko Nishizawa、Yasuhisa Fujii、Naoya Ichimura、and Takashi Abe
  • Journal Title: Proceedings of THE 24 th SENSOR SYMPOSIUM 1 Pages: 244-247
• [Journal Article] (2007)
  • Author(s): Hiroshi Kato、Masahiko Hashimoto、Makoto Higuchi、Hiroki Kishi、Hirokazu Kaji、Matsuhiko Nishizawa、Takashi Abe
  • Journal Title: Chemical Sensors 23 Pages: 130-132
• [Journal Article] Xinghua Li、Dual-channel Quartz-crystal Microbalance for Sensing under UV Radiation (2007)
  • Author(s): Takashi Abe
  • Journal Title: IEEE Sensors Journal 7 Pages: 321-322
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and Evaluation of An Antiparallel Coupled Resonators For Chemical Sensor Applications (2007)
  • Author(s): Takashi Abe
  • Journal Title: Analytical Chemistry 79 Pages: 6804-6806
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Miniaturization of Thickness Shear Mode Resonators Excited by Electrodes on One Side (2007)
  • Author(s): Hioshi Kato
  • Journal Title: Proceedings of THE 24th SENSOR SYMPOSIUM 1 Pages: 244-247
• [Journal Article] Development of a QCM based biosensor having the electrodes for exciting the vibrations one one side (2007)
  • Author(s): Hiroshi Kato
  • Journal Title: Chemical Sensors 23 Pages: 130-132
• [Journal Article] Dual-channel Quartz-crystal Microbalance for Sensing under UV Radiation. (2007)
  • Author(s): Takashi Abe
  • Journal Title: IEEE Sensors Journal 7 Pages: 321-322
  • NAID: 80018589183
• [Journal Article] Improved wettability of a fluoropolymer from a simple combination of surface modifications using a plasma and surfactant (2007)
  • Author(s): Takashi Abe
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics 46 Pages: 367-369
  • NAID: 10018705441
• [Journal Article] Xinghua Li、Matsuhiko Nishizawa、IN-SITU MEASUREMENT OF THE PHOTOOXIDIZATION PROCESS OF A LKANETHIOL SELF-ASSEMBLED MONOLAYERS USING DUAL-CHANNEL QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE (2006)
  • Author(s): Takashi Abe、Hiroshi Kato
  • Journal Title: Proceedings of Micro TAS 2 Pages: 1330-1332
• [Journal Article] IN-SITU MEASUREMENT OF THE PHOTOOXIDIZATION PROCESS OF ALKANETHIOL SELF-ASSEMBLED MONOLAYERS USING DUAL-CHANNEL QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE (2006)
  • Author(s): Takashi Abe
  • Journal Title: The 10th international Conference on Miniaturised Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2006) 2 Pages: 1330-1332
• [Presentation] Dual QCMセンサを用いたバイオセンシング (2009)
  • Author(s): 樋口 誠、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 平成21年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2009-03-17
• [Presentation] Design and fabrication of a Gaussian-shaped AT-cut auartz crystal resonator (2009)
  • Author(s): 安部隆
  • Organizer: 22^<nd> IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • Place of Presentation: ソレント(イタリア)
  • Year and Date: 2009-01-27
• [Presentation] Evaluation of photo-catalytic reactions by using miniaturized QCM array (2008)
  • Author(s): 安部隆
  • Organizer: The 8^<th> International Workshop on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion-Applications with The 2^<nd> Symposium on Micro Environmental Machine Systems
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Presentation] (2008)
  • Author(s): 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウ
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2008-10-16
• [Presentation] MEMS技術で製作したQCMアレイへの感応膜の固定法に関する研究 (2008)
  • Author(s): 安部隆
  • Organizer: 第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2008-10-16
• [Presentation] Evaluation of Electrochemical-based Biolithography Method for Immobilization of Proteins on a QCM array (2008)
  • Author(s): 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 2008年電気化学日米全国大会
  • Place of Presentation: ホノルル(USA)
  • Year and Date: 2008-10-13
• [Presentation] Evaluation of Electrochemical-based Bio-lithography Method for Immobilization of Proteins on a QCM Array (2008)
  • Author(s): 樋口誠
  • Organizer: 2008年電気化学日米合同大会
  • Place of Presentation: ホノルル(アメリカ)
  • Year and Date: 2008-10-13
• [Presentation] QCMを用いた流路中2ch同時計測 (2008)
  • Author(s): 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 第17回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] QCMを用いた流路中2ch同時計測 (2008)
  • Author(s): 樋口誠
  • Organizer: 第17回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] フローセル対応型水晶振動子バイオセンサを用いた抗原抗体反応の計測 (2008)
  • Author(s): 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 第45回化学センサ研究発表会
  • Place of Presentation: 山梨
  • Year and Date: 2008-03-31
• [Presentation] フローセル対応型水晶振動子バイオセンサを用いた抗原抗体反応の計測 (2008)
  • Author(s): 樋口誠
  • Organizer: 第45回化学センサ研究発表会
  • Place of Presentation: 山梨大学
  • Year and Date: 2008-03-31
• [Presentation] Dual QCM センサを用いた光触媒反応の実時間計測 (2008)
  • Author(s): 加藤 寛、安部 隆
  • Organizer: 平成20年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-03-21
• [Presentation] Dual QCMセンサを用いた光触媒反応の実時間計測 (2008)
  • Author(s): 加藤寛
  • Organizer: 平成20年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 福岡工大
  • Year and Date: 2008-03-21
• [Presentation] フローセル対応水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • Author(s): 樋口 誠、橋本昌彦、加藤 寛、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 第16回化学とマイクロ-ナノシステム研究会
  • Place of Presentation: 筑波
  • Year and Date: 2007-10-30
• [Presentation] フローセル対応水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • Author(s): 樋口誠
  • Organizer: 第16回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所つくば
  • Year and Date: 2007-10-30
• [Presentation] 片面電極で振動励起する厚み滑りモード振動子の小型化 (2007)
  • Author(s): 加藤 寛、樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、藤井泰久、市村直也、安部 隆
  • Organizer: 第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-10-16
• [Presentation] 片面電極で振動励起する厚み滑りモード振動子の小型化 (2007)
  • Author(s): 加藤寛
  • Organizer: 第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2007-10-16
• [Presentation] 片面電極から励起可能な水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • Author(s): 加藤 寛、橋本昌彦、樋口 誠、岸 宏樹、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 第44回化学センサ研究発表会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-09-15
• [Presentation] 片面電極から励起可能な水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • Author(s): 加藤寛
  • Organizer: 第44回化学センサ研究発表会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2007-09-15
• [Presentation] 片面電極で振動励起可能な水晶発振式化学センサの開発 (2007)
  • Author(s): 加藤 寛、西澤松彦、安部 隆
  • Organizer: 第15回化学とマイクロ-ナノシステム研究会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2007-05-25
• [Presentation] 片面電極で振動励起可能な水晶発振式化学センサの開発 (2007)
  • Author(s): 加藤寛
  • Organizer: 第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2007-05-25