イメージセンサ技術を用いた超高感度バイオセンサアレイデバイスに関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750306
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 澤田 和明 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (40235461)
• Keywords: バイオセンサ / 光センサ / 化学ポテンシャル / アレイデバイス / イメージセンサ / シリコンデバイス / 電荷転送 / CMOS

Research Abstract

本研究においてプロテオーム研究を行う上で必要不可欠の蛋白質情報を高感度に検出するバイオセンサアレイデバイスを開発することを目的としている.本研究では,CCD/CMOSイメージセンサ技術を用い,抗原抗体反応を超高感度で検出できる2次元バイオセンサアレイデバイスを製作する.その高感度化は,電荷転送技術による独創的な信号検出法を提案し実現を図り,従来の手法より1000倍以上の高感度化を目指す."人間が得る情報の80%は視覚から得られる"といわれている.私たちは画像として情報を得ることで様々な状況を即座に判断,予測することができ,物理・化学情報を画像として得ることはきわめて有用である.
本年度はアレイデバイスを製作する前段階として,バイオセンサとしては有効なツールである発光(もしくは蛍光)を検出する光センサと電位情報を検出するケミカルポテンシャルセンサを融合したデバイスを開発した.バイオセンシングにおいては,それぞれの構成要素がイオン化しており化学的な電位情報を有していることがわかっている.このデバイスは10ミクロンルールNMOS技術を用いて製作を行った.さらに,バイオセンサは水溶液中で用いることが前提であるため,センサデバイスの水に対するパッシベーション特性も重要である.本エンドはプロセスの容易さなどを考え,シリコン窒化膜とポリイミド膜の両者を検討した.その結果,ポリイミド膜も耐水性に優れているが,最終的な安定性からはシリコン窒化膜が優れていることがわかった.

Research Products

• [Publications] K.Sawada, T.Shimada, H.Takao, M.Ishida: "Bio-Image Sensor Fused a Photo and a Chemical-Potential Sensor"Technical Digest of the 18th Sensor Symposium. 403-406 (2001)