2009 Fiscal Year Annual Research Report
バイオCMOSテクノロジーの創成による小型可搬型・遺伝子ベース検査診断システム
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20226009
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中里 和郎 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (90377804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇野 重康 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40420369)
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| Keywords | バイオ・センサ集積回路 / スマートuTAS / バイオCMOS / 拡張ゲート型ISFET |
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| Research Abstract |
遺伝子情報解析をベースとした小型・可搬型診断・検査装置への応用に向けて、ラベルフリーで電気的にDNA配列を検出するバイオCMOS集積回路の方式を検討した。これまでにISFET (Ion Sensitive Field-Effect-Transistor:イオン感応性電界効果型トランジスタ)をマトリックスアレイ状に配置し、入出力回路とともに1チップ上に形成したCMOS集積回路を設計試作し、チップ上でDNA反応のリアルタイム検出に成功している。この電位検出方式では、溶液と半導体との間の電子のやりとりに伴う電位変動が高精度化の課題となっていたが、半導体チップと溶液の間にcat-CVD法で形成した緻密なSiN膜を低温で形成することにより、安定性の向上を図ることに成功した。また、電位検出方式とともに、誘電率の変化を検出する方法と酸化還元電流を検出する方法とを検討した。誘電率の変化では、低周波領域(<1kHz)でのCPE (constant phase element)が電極界面の分子の状態に非常に敏感であることを見いだした。酸化還元電流の検出では、作用電極のまわりに対向電極を配置することにより、局所性と高速性が得られることを見いだした。これらの結果をもとに、新しいバイオセンシング集積回路の設計を行った。更に、溶液系と半導体系を統合したシミュレーション技術を開発し、バイオセンシングの最適条件を決める指針が得られるようになった。
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[Journal Article] Integrated Bio-Imaging Sensor Array with Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Cascode Source-Drain Follower2010
Author(s)
H.Matsumoto, J.Tsukada, H.Ozawa, S.Uno, K.Nakazato, N.Terasaki, N.Yamamoto, T.Hiraga, M.Iwai, M.Konno, K.Ito, Y.Inoue
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Journal Title
Jpn.J.Appl.Phys. 49(4)
Pages: 04DL01-6
Peer Reviewed
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[Journal Article] Photosystem I Bio-Photosensor Integrated with Complementary Meta-Oxide-Semiconductor Source-Drain Follower on a Chip2010
Author(s)
J.Tsukada, H.Ozawa, S.Uno, K.Nakazato, N.Terasaki, N.Yamamoto, T.Hiraga, M.Iwai, M.Konno, K.Ito, Y.Inoue
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Journal Title
Jpn.J.Appl.Phys. 49
Pages: 01AG04-1-01AG04-6
Peer Reviewed
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[Presentation] CMOS集積回路を用いたバイオ撮像素子2010
Author(s)
松本紘和, 宇野重康, 中里和郎, 寺崎正, 山本典孝, 平賀隆, 岩井雅子, 今野雅恵, 伊藤公祐, 井上康則
Organizer
2010年・春季<第57回>応用物理学関係連合講演会 12p-ZD-2
Place of Presentation
平塚、東海大学
Year and Date
2010-03-12
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[Presentation] Integrated Bio-Photosensor Array with CMOS Cascode Source-Drain Follower2009
Author(s)
H.Matsumoto, J.Tsukada, H.Ozawa, S.Uno, K.Nakazato, N.Terasaki, N.Yamamoto, T.Hiraga, M.Iwai, M.Konno, K.Ito, Y.Inoue
Organizer
2009 International Conference on Solod State Devices and Materials
Place of Presentation
Sendai, Japan 仙台国際ホテル
Year and Date
20091007-20091009
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