2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of cell culture device utilising light response of ceramic semiconductor
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16H04521
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
上田 正人 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (40362660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 勝彦 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (20184434)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 生体材料 / セラミックス / 光化学反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
§1半導体へのドーピング：純Tiと純Nbをターゲットとした2源スパッタリングにて，投入電力のバランスを調整することによりTiO2へのNbドープ量を調整できた。
§2 光応答セラミックス半導体ヘテロ接合：SrTiO3膜を，純Ti基板には化学・水熱処理によって，SiO2基板にはスパッタリング法によって合成した。紫外光（UV）照射で発生する光電流は，673 Kの熱処理により向上した。大きな光電流が発生した純Ti基板上のSrTiO3膜を，酸水溶液に浸漬し，Srのリーチングを行った。光電流は3～5倍，起電力は約1.8倍に増加した。両半導体のバンドギャップならびに表面構造はほぼ同じであることが報告されている。また，TiO2はn型半導体であることから，水溶液と接触する表面近傍にアップヒルな電位勾配が発生する。それと同符号の勾配がSrTiO3とTiO2の界面に形成されたと考えられる。
§3 合成膜のキャラクタリゼーション：SrTiO3，ならびにTiO2をスパッタリング法で成膜し，その膜厚をエリプソメータ法で測定した。この検量線を利用し，任意の膜厚を再現性良く得ることができるようになった。また，TiO2では約50nmの膜厚で透過するUVをほぼ吸収できることがわかった。
§4 細胞の接着・増殖・剥離挙動と光照射；スパッタリング法で成膜したTiO2上に細胞を播種し，培養器背面から局所的に白色光を照射した。光照射領域では細胞の接着が抑制された。光照射を利用し，同じ培養器内で細胞を局所的に任意に配置することに成功した。ただ，暗所下で接着した細胞を剥離する効率には改善の余地があった。
§5 総括：UVに応答するシンプルな構造の細胞培養器を作製した。接着細胞の剥離については改善の余地があるが，細胞の2次元配置も可能となったので，本技術を利用すれば，複数の細胞を任意配置した細胞シートも作製可能となることを示せた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
