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Efficient spatial confinement of incident electric field on subwavelength-scale structures having cycloid-like cross section and its application for sensitive biosensor

Research Project

Project/Area Number 26288114
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Device related chemistry
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Fukuda Takashi  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50357894)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古川 祐光  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (00300898)
石田 尚之  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80344133)
茨田 大輔  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80400711)
江本 顕雄  同志社大学, 理工学部, 准教授 (80509662)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywordsバイオセンシング / 局在プラズモン / サブ波長構造 / 機能表面制御 / 色度解析 / *バイオセンシング
Outline of Final Research Achievements

From our preliminary research, we have found that subwavelength-scale structures having cycloid-like cross section is effective for electric field confinement, and it is suitable for highly sensitive biosensing. According to the basis, we have developed the functional structure, fabrication procedure especially obtaining the sensing tip on flexible polymer films, and surface functionalization of the sensor chip. As a result, we achieved sufficient progress towards the realization of a highly sensitive portable sensing system that obviates the spectroscopic measurement with a spectrophotometer. Furthermore, concerning the development on high-speed calculation of electric field propagation, we have found succeeded to derive a new analytical solution for Helmholtz equation in the parabolic coordinate system. This result is expected not only effective for the exploration of functional sub-wavelebgth structures but also to be applied to a wide range of physical phenomena in the future.

Report

(5 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (38 results)

All 2018 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Fabrication of High-Density Array of Barnacle-like Porous Structures Using Polystyrene Colloidal Particle Monolayer and Poly(vinyl alcohol) Coating2017

    • Author(s)
      浦野 修平、福田 隆史、江本 顕雄
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces A-Physicochemical and Engineering Aspects

      Volume: 522 Pages: 408-415

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2017.03.032

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    • Author(s)
      Ei Ei Htwe、中間 雄飛、田中 宏、今中 洋行、石田 尚之、今村 維克
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B-Biointerfaces

      Volume: 147 Pages: 9-16

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2016.07.042

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    • Author(s)
      浦野 修平、江本 顕雄、福田 隆史
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      Volume: - Pages: 115-115

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      Proceedings of International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2016

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    • Journal Title

      Colloids and Surfaces A

      Volume: 495 Pages: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2016.01.047

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      Volume: 8 Pages: 55-58

    • DOI

      10.1016/j.sbsr.2016.03.001

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      Volume: 未定

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      福田 隆史、江本 顕雄
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      Volume: 597 Issue: 1 Pages: 15-19

    • DOI

      10.1080/15421406.2014.931774

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      パシフィコ横浜(神奈川県)
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      Optics & Photonics Japan 2016(日本光学会年次学術講演会)
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      筑波大学 東京キャンパス 文京校舎(東京都)
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      粉体工学会 第52回夏期シンポジウム
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      ひょうご共済会館(兵庫県)
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      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2015
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      筑波大学 文京キャンパス, 東京都 文京区
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      2015-10-29
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      名古屋国際会議場, 愛知県 名古屋市
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      東海大学 湘南キャンパス
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      くまもと県民交流会館
    • Year and Date
      2014-12-19
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      福田 隆史、瀬崎 文康、江本 顕雄
    • Organizer
      15th Chitose International Forum on Photonics Science and Technology
    • Place of Presentation
      千歳科学技術大学
    • Year and Date
      2014-10-03
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  • [Presentation] シリコーンゴムモールド形成時の接着力調整のためのポリビニルアルコール薄膜2014

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      江本 顕雄、福田 隆史
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    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-25
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      江本 顕雄、福田 隆史
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      14
    • Publisher
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      福田 隆史、江本 顕雄、瀬崎 文康
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      (株)情報機構
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    • Author(s)
      福田 隆史、江本 顕雄、瀬崎 文康
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      江本顕雄、福田隆史
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      江本顕雄、福田隆史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-038277
    • Filing Date
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      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-08-04
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Published: 2014-04-04   Modified: 2019-12-27  

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