2014 Fiscal Year Annual Research Report
SPアンテナ付SOIフォトダイオードを用いた光学バイオセンサーチップの開発
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25630143
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
佐藤 弘明 静岡大学, 電子工学研究所, 助教 (00380113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
猪川 洋 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (50393757)
董 金華 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (80527838) [Withdrawn]
孫 芳芳 静岡大学, 学内共同利用施設等, その他 (40714176) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオセンサー / 屈折率測定 / 表面プラズモンアンテナ / SOIフォトダイオード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、シリコンベースで光の利用効率が高く、より簡素な光学系で検体検出が可能となるSP（surface plasmon）アンテナ付SOI（silicon-on-insulator）フォトダイオードを利用した光学バイオセンサーを検討してきた。
本年度の主な実績は、以下の２点である。
(1)屈折率感度の向上、および簡素な測定を目的とした測定方式の検討
本研究における元々の構想では、白色光源を分光してフォトダイオードに照射し、その波長走査によって液体屈折率に対する分光感度特性を評価することを基本としていた。これに対し、信号対雑音 (S/N) 比を高めて屈折率感度を向上させること、かつ波長走査を不要とすることを目的に、レーザー等による単波長光源を利用した測定方式を提案し、今年度は特許を２件申請した。本手法の屈折率感度を評価し、同種の光学バイオセンサーとして広く利用されている表面プラズモン共鳴（SPR）センサーと比較すると、同程度の屈折率感度となることも示された。SPRセンサーに比べて簡素な光学系で測定できることを考慮すると、測定精度を維持しながらも、装置の小型化に大きく貢献できるものと考えている。
(2)水溶液対応のバイオセンサー開発
昨年度までは測定の簡略化のため、まずは生体物質ではなく非導電性液体を用いていた。今年度は実際に生体物資を扱えるようにする前段階として、水溶液対応の検体導入／排出路をフォトダイオード上に設け、実際にショ糖水溶液を導入して時系列の応答（センサグラム）を測定した。その結果、水溶液とフォトダイオードの間では絶縁状態が保たれながら、水溶液の屈折率を測定できることが示された。屈折率感度としては低い結果となったものの、水溶液温度揺らぎや装置振動の影響等を抑制すれば大きく改善できるものと考えている。今後は屈折率感度の改善を行って、生体物質の検出を行う予定である。
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Research Products
(10 results)
