• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

カーボンナノチューブを用いた単一生体分子応答計測

研究課題

研究課題/領域番号 10J03027
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東北大学

研究代表者

猪股 直生  東北大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード共振熱センサ / プローブセンサ / 微細加工技術 / 生体試料 / 熱センサ / カンチレバー構造 / マイクロ流体チップ / カーボンナノチューブ / カンチレバー
研究概要

本年度の目的は,プローブ型センサの開発であった.共振熱センサの一部を真空下に置き,周囲への熱損失と振動減衰を防止することで高感度化が可能であることをマイクロ流体チップ型の熱センサデバイスで既に実証した.マイクロ流体チップ型デバイスでは,マイクロ流路に細胞を流し,偶発的に捕捉された細胞の熱計測を行う.そのため,培養シャーレ上の特定の細胞の熱計測は非常に難しい.2次元空間上の特定の領域の熱計測に適した例として,走査型熱顕微鏡等に用いられるプローブ型熱センサが挙げられる従来のプローブ型センサで高感度計測を行うには,周囲への熱損失を避けるため真空環境が求められるしかし,液体の試料や液体環境を求められる試料の熱計測は,真空中では行うことはできない.上記原理をプローブ型センサに適応することで,従来とは異なり,真空下でなくとも高感度で液体環境を要する試料の熱を高感度で計測できるようになり,かつ,2次元空間上の特定の領域にアクセスできるようになる.本プローブ型センサは,ガラスで形成されたプローブ本体にSiが挟まれた構造(ガラス-Si-ガラス)を有している.プローブ本体の先端にSiの熱検知部が,本体内部のキャピラリー内にはSiの共振熱センサが設けられた.熱検知部-共振熱センサ間はSiを介して物理的熱的に接続されており,プローブ先端で検知された熱は熱センサに伝導され,そこで計測される.本年度は,基本的な微細加工技術を用いたプローブ型センサの作製,特性評価(共振熱センサの隔離性,共振周波数温度係数,周波数ゆらぎ)を行った.応用としての生体試料(グルコース)を含む液滴の熱計測により,本プローブセンサが原理的に大気環境下で高感度計測が可能であることを実験的に証明したと言える.単一のカーボンナノチューブ(CNT)をプローブ先端に接着できることも既に確認しており,CNTを用いた高感度プローブセンサの開発に大きく貢献した.

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Pico calorimeter for detection of heat produced in an individual brown fat cell2012

    • 著者名/発表者名
      N. Inomata, M. Toda, M. Sato, A. Ishijima, and T. Ono
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 100 号: 15 ページ: 154104-154104

    • DOI

      10.1063/1.3701720

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the Resistance Dependence on Temperature of Single Carbon Nanotube in Different Environments2011

    • 著者名/発表者名
      Naoki Inomata, Fumihito Arai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50 号: 12R ページ: 125101-125101

    • DOI

      10.1143/jjap.50.125101

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PARAMETRICALLY DRIVEN RESONANT MICRO-MIRROR SCANNER WITH TUNABLE SPRINGS2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kim, Y. Kawai, N. Inomata and T. Ono
    • 学会等名
      The 26th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2013-01-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Thermally-isolated resonant thermal sensor probe2012

    • 著者名/発表者名
      N. Inomata, T. Ono
    • 学会等名
      25th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      神戸, 日本
    • 年月日
      2012-11-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Parametrically-Amplified Resonant Micro-mirror with Tunable Springs2012

    • 著者名/発表者名
      J. Kim, Y. Kawai, N. Inomata, T. Ono
    • 学会等名
      第29回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      小倉
    • 年月日
      2012-10-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Si resonant thermally-isolated probe thermal sensor2012

    • 著者名/発表者名
      N. Inomata, and T. Ono
    • 学会等名
      第29回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      小倉
    • 年月日
      2012-10-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Vacuum-packaged Resonant Thermal Sensor for Biological Cell in liquid2012

    • 著者名/発表者名
      N. Inomata, M. Toda, T. Ono
    • 学会等名
      The 56th International Conference Oil Electron, Ion, and Photo Beam Technology and Nanofabrication
    • 発表場所
      ワイコロア, アメリカ(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] RESONANT THERMAL SENSOR FOR A LIVING CELL IN LIQUID2012

    • 著者名/発表者名
      N.Inomata
    • 学会等名
      25th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
    • 発表場所
      Marriott Paris Rive Gauche Hotel (FRANCE)
    • 年月日
      2012-01-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Vacuum-packaged Resonant Thermal Sensor for Biological Cell in liquid2011

    • 著者名/発表者名
      N.Inomata
    • 学会等名
      24th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      ANA Hotel Kyoto(京都府)
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 液中における細胞熱計測のための真空封止マイクロカンチレバー型熱量センサ2011

    • 著者名/発表者名
      猪股直生
    • 学会等名
      第28回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール堀越(東京都)
    • 年月日
      2011-09-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 液中での細胞熱計測のための真空封止マイクロカンチレバー型熱量センサの作製と評価2011

    • 著者名/発表者名
      猪股直生
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 液中における細胞熱計測のための真空封止型マイクロカンチレバー熱センサ2011

    • 著者名/発表者名
      猪股直生
    • 学会等名
      平成23年電気学会全国大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 熱量センサ及び熱量センサを用いた熱量検出装置並びに熱量センサの製造方法2012

    • 発明者名
      小野崇人, 猪股直生, 戸田雅也
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      2012-061235
    • 出願年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi