2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of smart biodevices for quick and simple counting of disease-related bacteria
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18K18361
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
田畑 美幸 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, テニュアトラック助教 (00636839)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオセンサ / 細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電気化学的に生体分子を検出する本方式では、電極表面での分子認識反応を電流値または電圧値変化として記録するため、シングルセル検出が好ましい。センシングエリアを細菌の大きさに合わせ、2, 5, 10 umと変化させたセンサをフォトリソグラフィーにより試作した。インピーダンス計測の結果、2 umのセンサがシングルセル検出に適していることを見出した。一方で2 umの場合、SU-8保護膜の除去が困難であり、歩留まりに課題が残った。SU-8は粘性が高くネガレジストであることに起因していることが示唆されており、ポジレジストの利用により歩留まりの問題は解決すると見込まれる。複数の菌を同時検出するためにはバイオセンサのアレイ化が必要である。10チャネルの同時検出を実現し、細菌の電気化学検出の原理検証実験には有用であった。
プロトタイピングを念頭に、昨年度はLabVIEWベースの計測システムを作製するとともに、簡易表示化も検討したが、Wifiルーターを介する方式であった。そのため今年度はより簡便化・省電力化を推進するため、センサ信号をBLE方式で送信し、タブレット端末で受信・表示するシステムの構築に取り組んだ。センサコネクト部分に改良が必要であるが、簡単な電位計測結果表示を実現した。
以上、検出原理の確立及びセンサプロトタイプの試作に取り組み、検出結果の見える化を推進した。今年度の検討で試作に目途をつけたものの、高集積化した複数計測は達成していない。マルチ解析のための電極配置に改善の余地があるため、改良を進める。
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