2006 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチユーブバイオセンサーを用いた高感度血液検査システムの創製
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17300167
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石井 睦 北海道大学, 創成科学共同研究機構, 特任助教授 (20232225)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 晴治 北海道大学, 創成科学共同研究機構, 特任助手 (80374726)
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| Keywords | 感染症 / ウイルス / ナノチューブ・フラーレン / 電子デバイス・機器 / 危機管理 |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブ(Carbon Nanotubes ; CNT)の電気4寺性を利用した超高感度検出技術と、固体表面修飾技術並びにバイオテクノロジーの融合により、迅速・高感度に測定できる分子間相互作用検出装置を創製し、その応用展開としてヒト血液検査システム、特に感染症原因ウイルス検出システムを構築することを目的とした。
(1)化学気相成長(CVD)法による素子の作製
センサ素子として機能する基板作製の歩留りおよび素子個々の均一性を揃えるため、製造プロセスの見直しを行い、(i)金属多層膜触媒構成によるCNT成長密度制御、(ii)CVD成長条件によるCNT成長密度制御、(血)触媒面積によるCNT成長密度制御、(iv)触媒形成蒸着器ロードロック室増設、(v)電極パターニング・リフトオフ工程の改善、(vi)プローブカードを用いた24素子自動計測システム導入、(Vii)金属的特性を持つCNTの選択的切断、を改善することにより、導通率が12.5倍、FET特性を示す素子の歩留まりが5.2倍に向上した。
(2)自己組織化膜を介したCNT固定化によるCNTセンサーの作製
シリコン基板上に、シラン化試薬を介してアミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)のゾルゲル層を作製し、酸/過酸化水素混液で処理したCNTを選択的に固定化することで、導通率が〜100%、FET特性を示すものが〜60%の割合で作製できた。現時点では、当該法により作製した素子は、再現性よくpH測定できたが、抗原抗体反応の検出には成功しておらず、今後の課題である。
(3)HBs抗原タンパク質の検出
二価性架橋試薬による非配向的固定化ならびに組換えプロテインAIGによる配向的固定化においても、従来法に比し、1,000倍以上の高感度で検出できた。課題として、臨床サンプル数の増加および必要に応じた前処理法の検討等がある。
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