2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of terahertz micro TAS tips for an ultra-small amount of solutions with high sensitivity
| Project/Area Number |
16K14255
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
北岸 恵子 大阪大学, レーザー科学研究所, 特任研究員 (20563860)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | テラヘルツデバイス / 超微量溶液分析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
テラヘルツ（THz）近接場光を利用し、ピコリットルオーダーでの超微量分析とフェムトモルオーダーの感度を有するチップ開発とそのチップを利用した溶液の計測応用について検討を行った。
前年度までに、具体的には、安価で光リソグラフィーによる表面加工が可能な非有機系のGaAs(110)をTHz波源として用い、表面上に微量溶液伝搬用の微小流路構造を作製し、溶液試料とTHz波源が一体化したTHzマイクロTASチップを開発した。また、より高感度な検出を狙い、鋭いQ値の共振現象を引き起こすメタマテリアル構造との融合について検討を行った。メタマテリアル構造については、複数個のメタマテリアル構造を有するデバイスを作製し、構造のサイズ、数、配置の最適化を行った。
最終年度では、主に2つの点について、発展的な研究を行った。第1には、作成したTHzマイクロTASチップでの高感度溶液測定である。前年度の血液の測定に加えて、種々の生体分子の溶液について、測定を行った。
第2には、さらに使い勝手の良い使い捨て可能なデバイスの作製を目的に、ポリジメチルシロキサン（PDMS）に流路を形成し、THz波源であるGaAs基板に貼り付けたマイクロチップデバイスを作製した。PDMSに流路を形成するのは、GaAsより加工が容易で、流路デザインの自由度が高く、PDMSフィルム部分のみを剥がして使い捨てることが可能である。異なるサイズの流路を作り、流路構造の最適化を実施した。GaAsに流路を作製した場合と比較して、はるかに高精度の測定が行えた（繰り返し性の評価で約9倍）。
第2の技術を今後さらに展開し、GaAs側のメタマテリアル構造との最適化を行えば、さらなる高感度化ができ、専用マイクロチップデバイスを用いたTHz波の臨床検査応用が可能となると考えている。
|
Research Products
(7 results)
