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医療応用を目指したインテリジェント微小分析チップシステムに関する研究

Research Project

Project/Area Number03J50501
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 電子デバイス・機器工学
Research InstitutionToyohashi University of Technology
Research Fellow 野田 俊彦  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed(Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost : ¥2,600,000)
Fiscal Year 2005 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2004 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2003 : ¥800,000 (Direct Cost : ¥800,000)
Keywords血液検査 / micro-TAS / Lab.-on-a.chip / 吸光光度測定 / その場診断(point of care) / インテリジェント・ヒューマン・センシング / Lab.-on-a-chip / μTAS / 血液分析 / 微小流路
Research Abstract

前年度までの研究において、試作チップの詳細な性能評価を行った結果、血液検査チップとしての有効性が証明されたが、更なる改良の余地が見出された。そこで今年度は、この点を考慮した設計変更を行い、さらなる特性向上を目指した改良型のチップを設計、試作、評価した。改良型のチップには複数の吸光光度測定センサが集積化されており、これらを組み合わせることで参照溶液の不要化を実現した。これによりチップの使用方法が大幅に簡略化され、実用を目指すうえで大きな利点となる。さらに前年度中に検討済みの搭載要素である同期検出機構について詳細な回路設計、シミュレーションを行い、チップ内に集積化した。また、従来チップでは手作業によっていた溶液前処理をチップ内で行う為、溶液温度制御機構を備えた2溶液混合-反応流路をチップ内に形成した。
上記特徴を持つマイクロチップの作製には、MOS集積回路とMEMS要素の一体化という特殊技術が必須である。そこで、豊橋技術科学大学の半導体研究設備を活用し、また前年度までに蓄積したチップ作製プロセス技術をベースにして、今回設計したチップに適合するようにプロセスを変更し、チップの作製に成功した。
作製チップの特性評価を行ったところ、MOS集積回路は設計どおりに動作し、同期検出機構は良好な雑音除去特性を示した。またセンサ部分の評価においては、参照溶液の不要化を実現したことを実験的に明らかにした。直線性評価、ダイナミックレンジ評価において、試作チップが血液検査用として十分な特性を持っていることが明らかになったが、測定再現性についてはより詳細な測定および検討が必要である。

Report

(3results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report

Research Products

(4results)

All 2006 2004 Other

All Journal Article Publications

  • [Journal Article] Performance of Absorption Photometry Microchip for Blood Hemoglobin Measurement Integrated with Processing Circuits and Si(110) 45°2-Mirrors2006

    • Author(s)
      Toshihiko Noda, Hidekuni Takao, Kazunori Yoshioka, Narihiro Oku, Mitsuaki Ashiki, Kazuaki Sawada, Koichi Matsumoto, Makoto Ishida
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B (採択済み)(掲載号未定)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characteristics of High-Resolution Hemoglobin Measurement Microchip Integrated with Signal Processing Circuit2004

    • Author(s)
      T.Noda, H.Takao, M.Ashiki, H.Ebi, K.Sawada, M.Ishida
    • Journal Title

      Japanese journal of applied physics 43

      Pages : 2392-2396

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Toshihiko Noda: "A High Resolution Hemoglobin Measurement Cell Integrated With Signal Processing Circuit"Extended Abstracts of the 2003 International Conference on Solid State Devices and Materials. 694-695 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Toshihiko Noda: "Characteristics of High-Resolution Hemoglobin Measurement Microchip Integrated With Signal Processing Circuit"Japanese Journal of Applied Phisics. Vol.43 NO.4B(未定). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL :

Published : 2003-04-01   Modified : 2016-04-21  

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