2014 Fiscal Year Annual Research Report
CMOSペーパークロマトグラフィの創成と超小型バイオセンシング機器への応用展開
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26289111
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
宇野 重康 立命館大学, 理工学部, 准教授 (40420369)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バイオセンサー / クロマトグラフィペーパー / 半導体集積回路 / CMOS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は、主にクロマトグラフィペーパーのセンサ応用に関わる要素技術の確立に注力した。具体的には、(a)クロマトグラフィペーパーにアルコールオキシダーゼなどの酵素と電子伝達分子を含浸させ、溶液中のエタノールを検出する技術を確立した、(b)上記センサを応用したエタノールガスセンサを開発した、(c) ペーパーイムノクロマトグラフィの原理となるペーパー中の金ナノ粒子あるいはラテックスビーズの有無・濃度判別を電気化学的インピーダンス測定によって行うことに成功した。
また、上記の主な要素技術に加え、次のような成果が得られた: (d) クロマトグラフィペーパー内に含浸された溶液中での基礎的電気化学に関する知見を実験・シミュレーション両面から調査して明らかにした、(e)CMOS集積回路チップ上にカーボンインクにより形成した電極と、その上面に配置されたクロマトグラフィペーパーを組み合わせた溶液中エタノール測定に成功した、(f) CMOS集積回路による電気化学測定を行うためのポテンショスタット回路および計装アンプの基本設計を行い回路シミュレーションによる動作確認を行った。
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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
平成26年度研究計画では次の項目が目標として掲げられた:(1)クロマトグラフィペーパーへの試薬含浸によるバイオセンサ実現、(2)クロマトグラフィペーパー上での流路形成、(3) ペーパー内での基礎的電気化学現象の知見拡大、(4) CMOSチップ上での電気化学的に安定な電極作成とそれによる電気化学測定、(5) バイオセンシング用CMOS回路の設計試作。
当該年度に行われた研究内容とそれによって達成された成果は、いずれも上記計画に概ね則したものであり、順調に進展しているといえる。なお、流路形成については対外発表されていないものの実現の目途が立っており、平成27年度には対外的な発表へ至る見込みである。また、CMOS集積回路の基本設計とシミュレーションによる動作確認は既に完了しており、平成27年度に試作・測定する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に積み重ねられたクロマトグラフィペーパーの電気化学的バイオセンサ応用技術の完成度を更に高めるとともに、ペーパーの小型化、CMOS集積回路との統合、以上のシステムによるバイオセンシング素子の初号機試作を目指す。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に計画していたCMOS集積回路チップの試作が平成27年度にずれ込んだため、試作費用分を次年度に持ち越すこととなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成26年度に検討済みのセンサ回路等を平成27年度に試作する。
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