2017 Fiscal Year Research-status Report
遺伝子操作情報トレーシングのための細胞スケール非接触磁気タグの研究
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17K18857
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山西 陽子 九州大学, 工学研究院, 教授 (50384029)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川原 知洋 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (20575162)
原本 悦和 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30540869)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | BioMEMS / マイクロTAS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の背景として，これまでICタグ等の技術は商品流通の分野では大変広く使用されている技術である一方で，生体へ埋め込む細胞スケールまで小さいタグについては，安価なタグをどのように作成し，どのように埋込み，長期間安定に発信させるかについての技術は発展途上にあることが挙げられる．本研究は，これまで高額かつ難解なMEMSプロセスより製作させていたICタグを，ウェットな環境下においても安価でロバストな発信が期待できる磁場を使用した新しいタイプのタグを生み出すことを目標としている．
研究の初期ステージではホール素子等を原理としたTMRセンサをアレイ状に並べてセンシングを行う予定であった．しかしながらコストやハイスループット製において将来的に実用化へ結びつくために，より安価かつ2次元情報を一度にセンシングできる磁気光学系のMOセンサを採択し，予備実験を行いセンシングのための感度調査を行った．その結果，自作したマイクロ磁気タグの磁気フィールドイメージング情報を得ることに成功した．さらにこれまで自作した磁気タグを前もって着磁して埋め込んでからセンシングを行うことをしていたが，その方法であると時間とともに磁束密度の低下が観察されてしまうため，数ヶ月以上の磁気情報の保持には問題があったが，今回新たに磁気アシスト法を考案し，着磁不要で，計測時に着磁しながらセンシングを行うといった新しい計測方法を具現化することに成功し，その問題を解決した．今後は生体試料等に埋め込んで実用化フェーズへと研究を進めるものとする．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究の初期ステージではホール素子等を原理としたTMRセンサをアレイ状に並べてセンシングを行う予定であった．しかしながらコストやハイスループット製において将来的に実用化へ結びつくために，より安価かつ2次元情報を一度にセンシングできる磁気光学系のMOセンサを採択し，予備実験を行いセンシングのための感度調査を行った．その結果，自作したマイクロ磁気タグの磁気フィールドイメージング情報を得ることに成功した．さらにこれまで自作した磁気タグを前もって着磁して埋め込んでからセンシングを行うことをしていたが，その方法であると時間とともに磁束密度の低下が観察されてしまうため，数ヶ月以上の磁気情報の保持には問題があったが，今回新たに磁気アシスト法を考案し，着磁不要で，計測時に着磁しながらセンシングを行うといった新しい計測方法を具現化することに成功し，その問題を解決した．今後は生体試料等に埋め込んで実用化フェーズへと研究を進めるものとする．
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| Strategy for Future Research Activity |
磁気光学を用いた磁気フィールド2次元イメージングにおける試験的な実験を完了したので，次は生体試料への埋込みとトレーシング期間と埋め込み姿勢検知などを工夫したセンシング法を確立するものとする．磁気アシスト法による磁場増幅センシング法を確立したので今後はよりシビアな状態でもセンシングするために，センシング部の光学素子の改良についても行っていく．ファラデー効果を最大に発揮させるための光学素子の配置方法などの検討についても行うものとする．長時間安定に情報を読み込むための磁気タグ側とセンサ側からのアプローチを行い，実用化へ加速させるものとする．
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