• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of label-free bioimaging technology using organic field-effect transistor

Research Project

Project/Area Number 19H02587
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 29010:Applied physical properties-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Jun'ya Tsutsumi  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, 研究グループ長 (30573141)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Keywords有機薄膜トランジスタ / バイオイメージング / バイオセンサー / 非標識 / 変調分光 / トランジスタ
Outline of Research at the Start

バイオイメージング技術は、細胞や生体分子の機能を明らかにするのに必須の基盤技術である。生体物質は可視光に対して透明なため、蛍光標識を行ったうえで蛍光顕微鏡を用いて観察するのが最も一般的であるが、標識による生体物質の機能損失やスループット低下が大きな問題となっている。本提案では、有機薄膜トランジスタを用いた新原理の非標識バイオイメージング技術の実証研究に取り組む。

Outline of Final Research Achievements

We developed a new label-free bioimaging technique using the gate-modulation imaging technique which visualizes spatial charge distribution in a transistor channel. The method utilizes the phenomenon that charge density of electric double layer, formed at the interface between the transistor channel and electrolyte solution, responses sensitively to adsorption of biological material. We achieved high sensitivity for real-time visualization of biomolecular adsorption with the thickness of a few nanometers, affording visualization of specific adsorption of antibodies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

電気二重層を用いた新原理のイメージング技術を確立し、極微量の生体分子間の相互作用を、非標識・リアルタイム・広視野で観測可能な従来にないイメージング性能を達成した。今後、当該技術の優位性を発揮できるアプリケーションとして、生体組織の未知の動態の可視化や、DNAマイクロアレイやプロテインアレイといった高スループットの生体分子間相互作用スクリーニングへの応用研究を継続し、学術・産業応用の双方にインパクトのある成果につなげていく。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Products Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] High-Throughput Nanoparticle Chemisorption Printing of Chemical Sensors with High-Wiring-Density Electrodes2021

    • Author(s)
      Tsutsumi Jun’ya
    • Journal Title

      Electronic Materials

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: 72-81

    • DOI

      10.3390/electronicmat2020007

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Giant Enhancement of Excitonic Electro-optic Response in Trap-Reduced Organic Transistors2021

    • Author(s)
      Matsuoka Satoshi、Tsutsumi Jun'ya、Hasegawa Tatsuo
    • Journal Title

      Physical Review Applied

      Volume: 16 Issue: 4

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.16.044043

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Precise and rapid solvent-assisted geometric protein self-patterning with submicron spatial resolution for scalable fabrication of microelectronic biosensors2021

    • Author(s)
      Tsutsumi Jun'ya、Turner Anthony P.F.、Mak Wing Cheung
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 177 Pages: 112968-112968

    • DOI

      10.1016/j.bios.2021.112968

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Birefringent Field-Modulation Imaging of Transparent Ferroelectrics2020

    • Author(s)
      Uemura Yohei、Matsuoka Satoshi、Tsutsumi Jun’ya、Horiuchi Sachio、Arai Shunto、Hasegawa Tatsuo
    • Journal Title

      Physical Review Applied

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 024060-024060

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.14.024060

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ferroelectrics field modulation imaging: A useful technique for domain and domain-wall observations2020

    • Author(s)
      Yohei Uemura, Shunto Arai, Jun’ya Tsutsumi, Satoshi Matsuoka, Hiroyuki Yamada, Reiji Kumai, Sachio Horiuchi, Akihito Sawa, Tatsuo Hasegawa
    • Journal Title

      Ferroelectrics

      Volume: 556 Issue: 1 Pages: 37-43

    • DOI

      10.1080/00150193.2020.1713339

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Layered-Herringbone Polymorphs and Alkyl-Chain Ordering in Molecular Bilayer Organic Semiconductors2020

    • Author(s)
      Shunto Arai, Kaede Morita, Jun’ya Tsutsumi, Satoru Inoue, Mutsuo Tanaka, and Tatsuo Hasegawa
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 30 Issue: 4 Pages: 19064061-10

    • DOI

      10.1002/adfm.201906406

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非対称置換BTBT-TCNQ誘導体によるドナーアクセプター型錯体の積層構造と分子間相互作用2021

    • Author(s)
      松岡 悟志,小川 和馬,井上 悟,都築 誠二,東野 寿樹,堤 潤也,荒井 俊人,長谷川 達生
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 溶液法で作製した高結晶性C8-BTBT薄膜のイオン化エネルギーと電子親和力測定2021

    • Author(s)
      折尾 響,佐藤 晴輝,堤 潤也,解良 聡,吉田 弘幸
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲート変調イメージング法を用いた非染色のバイオイメージングⅡ2021

    • Author(s)
      堤 潤也,須丸 公雄
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Visualization of ferroelectric domains in molecular ferroelectric films using field modulation imaging technique2021

    • Author(s)
      松岡 悟志,上村 洋平,堤 潤也,原田 潤,荒井 俊人,長谷川 達生
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゲート変調イメージング法を用いた非染色の生体物質観察技術の開発2021

    • Author(s)
      堤 潤也
    • Organizer
      第15回分子科学討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 電気二重層変調イメージング法を用いた非染色の細胞状態イメージング2021

    • Author(s)
      堤 潤也,森下 加奈,内田 欣吾,須丸 公雄
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 電気二重層変調イメージング法を用いた非染色の抗体可視化技術2021

    • Author(s)
      黒須 淳,金井 要,堤 潤也
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Melem 水和物の単結晶の育成と発光特性の評価2021

    • Author(s)
      木内 大貴,臺 知紀,堤 潤也,園田 与理子,金井 要
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 交互積層型有機半導体結晶中の分子間相互作用:BTBTのアルキル鎖長、TCNQのフッ素置換が与える影響2021

    • Author(s)
      都築 誠二,堤 潤也,井上 悟,松岡 悟志,荒井 俊人,長谷川 達生
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 交互積層型有機半導体結晶中の分子間相互作用2021

    • Author(s)
      都築 誠二、小山 奏汰、下位 幸弘、堤 潤也、井上悟、松岡悟志、荒井俊人、長谷川達生
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] VUV光照射したCytopゲート絶縁層のエレクトレット効果とTFT特性2021

    • Author(s)
      松岡 悟志、太向 弘明、堤 潤也、長谷川 達生
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] トラップレス単結晶有機FETにおける弱束縛励起子を介したキャリア誘起巨大退色効果2020

    • Author(s)
      松岡 悟志、堤 潤也、長谷川 達生
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲート変調イメージング法の非染色バイオイメージングへの応用2020

    • Author(s)
      堤 潤也
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲート変調イメージング法を用いた非染色のバイオイメージング2020

    • Author(s)
      堤 潤也
    • Organizer
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 高撥水な界面を用いたトラップレス有機FET におけるキャリア誘起巨大退色効果2020

    • Author(s)
      松岡 悟志、堤 潤也、長谷川 達生
    • Organizer
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 複屈折変調イメージング法による透明強誘電体の分極ドメイン観察2019

    • Author(s)
      上村洋平、松岡悟志、堤潤也、堀内佐智雄、荒井俊人、長谷川達生
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Field Modulation Imaging of Ferroelectric Domains and Domain Walls in Organic Ferroelectric Films2019

    • Author(s)
      上村洋平、荒井俊人、堤潤也、松岡悟志、山田浩之、熊井玲児、堀内佐智雄、澤彰仁、長谷川達生
    • Organizer
      2019 IEEE ISAF-ICE-EMF-IWPM-PFM Joint Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複屈折変調イメージングによる透明強誘電体の分極ドメイン観察2019

    • Author(s)
      上村洋平、松岡悟志、堤潤也、堀内佐智雄、荒井俊人、長谷川達生
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 結晶性有機半導体におけるトラップ敏感イメージング2019

    • Author(s)
      松岡悟志、堤潤也、長谷川達生
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Ferroelectric Field-Modulation Imaging for Proton-Transfer-Type Organic Ferroelectric Thin Films2019

    • Author(s)
      上村洋平、荒井俊人、堤潤也、松岡悟志、山田浩之、熊井玲児、堀内佐智雄、澤彰仁、長谷川達生
    • Organizer
      2019 MRS FALL MEETING & EXHIBIT
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cytopゲート絶縁層からなる単結晶有機FETの特異なゲート変調信号増幅効果2019

    • Author(s)
      松岡悟志、木村智貴、堤潤也、長谷川達生
    • Organizer
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 産総研・電子光基礎技術研究部門・メゾスコピック材料グループ ホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/riaep/meso-matg/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液体中の物質観察方法及びその装置2024

    • Inventor(s)
      堤 潤也
    • Industrial Property Rights Holder
      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
      2024
    • Related Report
      Products Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液体中の物質観察方法及びその装置2020

    • Inventor(s)
      堤 潤也
    • Industrial Property Rights Holder
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-139497
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-03-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi