Development of an integrated circuit using DNA as an operator mounted on coordinate axes and the application for parallel computing method

• Project/Area Number: 26420315
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Electron device/Electronic equipment
• Research Institution: The University of Kitakyushu
• Principal Investigator: Isoda Takaaki 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (70284544)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: MEMS / DNA / 素子 / 集積 / 並列計算

Outline of Final Research Achievements

We have been established an electrochemical patterning method which is possible to control an immobilization of DNA or protein molecule by an electrochemical reaction on a microelectrode mounted on a circuit board.　Patterning of protein on 4mm area has been achieved where 25 pair of microelectrodes of 200 micrometer was integrated. We also found that traditional cell-free protein synthesis method in a test tube using a template DNA could be progressed on a microelectrode mounted on a circuit board and an expression of a protein could be detected as a changes in a voltage.

Research Products

• [Journal Article] Development of Wireless Electrical Conductivity Sensor Screening System to Evaluate Protein Binding to Sensor Films (2017)
  • Author(s): T. Isoda, H.Ichihara, K.Ryujin, I. Urushibara, T. Shimizu
  • Journal Title: Sensors and Materials Volume: 29 Pages: 23-38
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 携帯型バイオセンサの開発とIoT技術による遠隔医療への応用 (2017)
  • Author(s): 礒田隆聡
  • Journal Title: 化学工業 Volume: 68 Pages: 43-48
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 携帯型センサシステムによるエマルションの迅速電導度測定法の開発と化粧品乳化状態の評価 (2016)
  • Author(s): 礒田隆聡, インセイセイ, 中谷允哉
  • Journal Title: 電気学会論文誌E（センサ・マイクロマシン） Volume: 136 Pages: 160-165
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of a Silica Surface Modified with Reactive Amino Group as an Immobilized Carrier for Use as Biosensor Material (2015)
  • Author(s): T. Isoda, R. Maeda, A. Minohoshi, M. Kimura, H. Iwamoto, M. Kuramoto
  • Journal Title: Sensors and Materials Volume: 27 Pages: 165-176
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] モバイルセンサを用いる抗原抗体反応のスクリーニング検査法の開発 (2016)
  • Author(s): 市原勲己, 龍神康大, 尾崎匠, 吉田雄貴, 中谷允哉, 礒田隆聡
  • Organizer: 2016年材料技術研究協会討論会
  • Place of Presentation: 東京理科大学（千葉県野田市）
  • Year and Date: 2016-12-02
• [Presentation] 集積化バイオセンサの表面分子設計と抗体検出の電気特性 (2016)
  • Author(s): 龍神康大, 市原勲己, 中谷允哉, 尾崎匠, 吉田雄貴, 礒田隆聡
  • Organizer: 2016年材料技術研究協会討論会
  • Place of Presentation: 東京理科大学（千葉県野田市）
  • Year and Date: 2016-12-02
• [Presentation] 携帯型バイオセンサによる微量タンパク検出法の開発とガン由来タンパク測定への応用 (2016)
  • Author(s): 市原勲己, 龍神康大, 尾崎匠, 吉田雄貴, 中谷允哉, 礒田隆聡
  • Organizer: 電気学会センサ・マイクロマシン部門 第33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: 平戸文化センター（長崎県平戸市）
  • Year and Date: 2016-10-25
• [Presentation] バイオセンサを用いたIoT技術の開発と生化学検査への応用 (2016)
  • Author(s): 龍神康大, 市原勲己, 尾崎匠, 吉田雄貴, 中谷允哉, 礒田隆聡
  • Organizer: 第53回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • Year and Date: 2016-07-01
• [Presentation] モバイルセンサを用いる抗原抗体反応のスクリーニング検査法の開発 (2016)
  • Author(s): 市原勲己, 龍神康大, 尾崎匠, 吉田雄貴, 中谷允哉, 礒田隆聡
  • Organizer: 第53回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • Year and Date: 2016-07-01
• [Presentation] バイオセンサを用いたIoT技術の開発と生化学検査への応用 (2016)
  • Author(s): 龍神康大, 市原勲己, 尾崎匠, 吉田雄貴, 中谷允哉, 礒田隆聡
  • Organizer: 平成28年度電気学会センサ・マイクロマシン部門 ケミカルセンサ研究会
  • Place of Presentation: 金沢市文化ホール（石川県金沢市）
  • Year and Date: 2016-06-29
• [Presentation] ワイヤレスセンサシステムを用いたタンパク吸着シートの検出性能 (2015)
  • Author(s): 中谷允哉, 龍神康大, 市原勲己, 礒田隆聡
  • Organizer: 平成27年度電気学会研究会資料 バイオマイクロシステム研究会
  • Place of Presentation: 物質・材料研究機構（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2015-12-08
• [Presentation] ディスポーザブル型タンパク吸着シートの開発とこれを利用したセンサ検出能の評価 (2015)
  • Author(s): 中谷允哉, 龍神康大, 市原勲己, 礒田隆聡
  • Organizer: 平成27年度電気学会センサ・マイクロマシン部門 ケミカルセンサ研究会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂 (福岡県福岡市)
  • Year and Date: 2015-07-15
• [Presentation] センサチップによるO/Wエマルションの電気物性測定と化粧品安定性評価への応用 (2015)
  • Author(s): イン セイセイ, リュウ シンジュウ, 上村美奈, 中谷允哉, 礒田隆聡
  • Organizer: 平成27年度電気学会センサ・マイクロマシン部門 ケミカルセンサ研究会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂 (福岡県福岡市)
  • Year and Date: 2015-07-15
• [Presentation] 化学修飾セルロースシートの開発とこれを利用したセンサ検出能の評価 (2015)
  • Author(s): 中谷允哉, 龍神康大, 市原勲己, 礒田隆聡
  • Organizer: 第52回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場 (福岡県北九州市)
  • Year and Date: 2015-07-02
• [Presentation] 携帯型センサによる天然ヒト型セラミドの安全性評価法の開発 (2014)
  • Author(s): 礒田隆聡
  • Organizer: 第5回化粧品開発展 COSME Tech 2014アカデミックフォーラム
  • Place of Presentation: 東京国際会議場
  • Year and Date: 2014-10-20 – 2014-10-22
  • Invited
• [Book] バイオセンサ (2014)
  • Author(s): 礒田隆聡 他
  • Total Pages: 534
  • Publisher: 技術情報協会
• [Remarks] 北九州市立大学 礒田研究室HP
  • URL: http://www.kitakyu-u.ac.jp/env/subject/d-life/Takaaki_Isoda/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 溶液分析装置及びその製造方法、並びに溶液分析方法 (2017)
  • Inventor(s): 礒田隆聡, 龍神康大
  • Industrial Property Rights Holder: 北九州市立大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-022253
  • Filing Date: 2017-02-09
• [Patent(Industrial Property Rights)] 溶液成分分析キット、溶液成分分析方法、及び溶液成分分析装置 (2016)
  • Inventor(s): 礒田隆聡, 市原勲己, 小島智明, 内田茂
  • Industrial Property Rights Holder: アルバック成膜株式会社，北九州市立大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2016-221892
  • Filing Date: 2016-06-24