1988 Fiscal Year Annual Research Report
光バイオケミカルMISセンサによる免疫反応の定量分析
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63550569
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
大山 昌憲 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50042685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津金 祥生 東京工業高等専門学校, 一般物理, 教授 (60042678)
鈴木 良幸 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (00042698)
柚賀 正光 東京工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (40123997)
三谷 知世 東京工業高等専門学校, 工業化学科, 助教授 (40157532)
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| Keywords | センサー / バイオ / 免疫反応 / 定量分析 / MIS構造 / RFスパッタリング薄膜 / 生体発光 / 化学発光 |
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| Research Abstract |
光バイオケミカルセンサーのMISを構成する薄膜の光学的性質と電気的性質について検討した。半導体材料としてSiC薄膜をRFスパッタリング法により作製し、非晶質の光吸収と電気伝動度等の測定からバンド構造、局在状態の評価をした。
生体、化学発光を電気的エネルギーの変換の特性の中で、特に重要であるエネルギーギャップは、1.9[ev]〜2.4[ev]の範囲で、熱処理や膜厚により制御できることが分かった。可視光の領域のエネルギーギャップを連続的に可変できることにより、生体、化学発光のスペクトル分析が動的に定量分析可能である。光を伴う免疫反応において、発光のエネルギー分析を、半導体材料であるSic薄膜の光学的エネルギーギャップを連続的、平面的に変化させたMISセンサーを構成することにより、免疫反応の動的定量分析の知見が得られた。
MISセンサーデバイスとして、半導表面、界面状態の解析が重要であり、光学材料SiCにSbをドーピングした時の表面状態をPulsed Field Effect法によって測定した。Sbドーピング量により表面準位は0.04〜0.4[ev]可変することが分かった。
MIS構造ITO/SiO_2/SiC/SIO_2/ITOを作製し電気的基礎特性(V-I,σ-f,ε-f)を測定し、非線性の電気伝動機構を明らかになった。
生体、化学発光の実際の特性データと、免疫発応場セルに関する基本特性である血液の撹拌のシュミレーションについては実験検討中である。以上の様にセンサーの基本材料となる半導体、デバイスの光学的、電気的性質を調べた。免疫反応によって発光する光をMISを構成する半導体のエネルギーギャップを変化させることにより、光のエネルギー分析、強度の変化から動的定量分析が可能となる。
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