Development of a Bio-sensor in a circuit

• Project/Area Number: 19560351
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Electron device/Electronic equipment
• Research Institution: The University of Kitakyushu
• Principal Investigator: ISODA Takaaki The University of Kitakyushu, 国際環境工学部・環境生命工学科, 講師 (70284544)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2009: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: センサ / バイオセンサ / MEMS / 抗原 / 抗体 / 化学センサ / 電極 / 電子回路

Research Abstract

筆者らはこれまでにMEMS技術を利用し、微小な生物・化学センサを集積したデバイス開発を目指している。これは極微量の血液・体液に含まれる抗体や蛋白の種類を認識し、電気信号に変換するためのセンサ素子である。本研究では、電気回路内に種々のバイオセンサ素子を高密度に配列化するための方法の確立を目指した。第1番目に、ガラス基板上に電極センサを構築し、その電極上に薄膜を形成させ、この薄膜表面に細胞由来の生化学物質が固定化できるように化学構造を最適化した。この表面にIgG(イムノグロブリン)抗原を集積させ、IgG抗体の応答についてセンサ応答性機能を調査した。この結果、電極に電流を負荷させると条件によっては電極や薄膜が崩壊し、信号の検出が難しいことが分かった。そのため第2段階の検討事項として、薄膜に添加物を加えることによる安定な信号検出が可能なセンサ電極表面の製造方法を検討し、特許出願を行った。

Research Products

• [Journal Article] Nishihara Measurement of Plaque-forming Macrophages Activated by Lipopolysaccharide in a Micro-channel Chip (2009)
  • Author(s): T. Isoda, T. Tsutsumi, K. Yamazaki, T.
  • Journal Title: Journal of Periodontal Research 44 Pages: 609-615
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Measurement of Plaque-forming Macrophages Activated by Lipopolysaccharide in a Micro-channel Chip (2009)
  • Author(s): T.Isoda, T.Tsutsumi, K.Yamazaki, T.Nishihara
  • Journal Title: Journal of Periodontal Research Vol.44 Pages: 609-615
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Sensor-array Chip with Immobilized Antibodies and the Application of a Wireless Antigen-screening System (2008)
  • Author(s): T. Isoda, I. Urushibara, M. Sato, H. Uemura, H. Sato, N. Yamauchi
  • Journal Title: Sensors & Actuators: B. Chemical 129 Pages: 958-970
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Factors influencing the Capillary Separation of Leukocytes from Whole Blood in a Plastic-based Microfluidic Chip (2008)
  • Author(s): T. Isoda, I. Urushibara, K. Umino, Y. Ishida, H. Sato
  • Journal Title: Sensors & Actuators: B. Chemical 133 Pages: 213-221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Sensor-array Chip with Immobilized Antibodiesand the Application of a Wireless Antigen-screening System (2008)
  • Author(s): T. Isoda, I. Urushibara, M. Sato, H. Uemura, H. Sato, N. Yamauchi
  • Journal Title: Sensors & Actuators : B. Chemical 129 Pages: 958-970
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Factors influencing the Capillary Separation of Leukocytes from Whole Blood in a Plastic-based Microfluidic Chip (2008)
  • Author(s): T. Isoda, I. Urushibara, K. Umino, Y. Ishida, H. Sato
  • Journal Title: Sensors & Actuators : B. Chemical 133 Pages: 213-221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Sensor-array Chip with Immobilized Antibodies and the Application of a Wireless Antigen-screening System (2008)
  • Author(s): T. Isoda, I. Urushibara, M. Sato, H. Uemura, H. Sato, N. Yamauchi
  • Journal Title: Sensors & Actuators: B. Chemical 第129巻 Pages: 958-970
• [Journal Article] Development of a Source-Drain Electrode coated with an Insulation Layer for Detecting Concentration Changes in a Nitrate Ion Solution (2007)
  • Author(s): T. Isoda, H. Makimoto, H. Imanaga, R. Imamura, J. Pawlat, T. Ueda.
  • Journal Title: Sensors & Actuators: B. Chemical 123 Pages: 805-81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optical Sensitivity of a Micro-electrode in Contact with an Electrolyte (2007)
  • Author(s): T. Isoda, N. Takahara, H. Imanaga, S. Hashizume, R. Imamura.
  • Journal Title: Sensors & Actuators: B. Chemical 123 Pages: 983-992
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Source-Drain Electrode coated with an Insulation La Detecting Concentration Changes in a Nitrate Ion Solution (2007)
  • Author(s): T. Isoda, H. Makimoto, H. Imanaga, R. Imamura, J. Pawlat, T. Ueda
  • Journal Title: Sensors & Actuators: B. Chemical 第123巻 Pages: 805-815
• [Journal Article] Optical Sensitivity of a Micro-electrode in Contact with an Electrol (2007)
  • Author(s): T. Isoda, N. Takahara, H. Imanaga, S. Hashizume, R. Imamura
  • Journal Title: Sensors & Actuators: B. Chemical 第123巻 Pages: 983-992
• [Presentation] バイオセンサのチップ化とモバイルセンサネットワーク技術による新しい予防医学の可能性 (2009)
  • Author(s): 礒田隆聡
  • Organizer: (財)マイクロマシンセンター第19回先端技術交流会
  • Year and Date: 2009-10-28
• [Presentation] バイオセンサのチップ化とモバイルセンサネットワーク技術による新しい予防医学の可能性 (2009)
  • Author(s): 礒田隆聡
  • Organizer: (財)マイクロマシンセンター 第19回先端技術交流会
  • Place of Presentation: (財)マイクロマシンセンター
  • Year and Date: 2009-10-28
• [Remarks]
  • URL: http://www.isodalab.jp
• [Remarks]
  • URL: http://www.isodalab.jp
• [Remarks]
  • URL: http://www.isodalab.jp
• [Remarks]
  • URL: http://www.isodalab.jp
• [Patent(Industrial Property Rights)] 溶液成分センサとその製造方法 (2009)
  • Inventor(s): 礒田隆聡
  • Industrial Property Rights Holder: 北九州市産業学術推進機構
  • Industrial Property Number: 2009-248227
  • Filing Date: 2009