| 研究課題/領域番号 |
16H06334
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
馬場 俊彦 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50202271)
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| 研究分担者 |
西島 喜明 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60581452)
福田 淳二 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80431675)
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| 研究期間 (年度) |
2016-05-31 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
169,520千円 (直接経費: 130,400千円、間接経費: 39,120千円)
2020年度: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
2019年度: 29,640千円 (直接経費: 22,800千円、間接経費: 6,840千円)
2018年度: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円)
2017年度: 33,150千円 (直接経費: 25,500千円、間接経費: 7,650千円)
2016年度: 55,250千円 (直接経費: 42,500千円、間接経費: 12,750千円)
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| キーワード | フォトニック結晶 / ナノレーザ / バイオセンサ / イオン感応性 / GaInAsP半導体 / バイオセンシング / 化学センシング / バイオイメージング / 電気化学 / バイオマーカー / 電気化学回路 / GaInAsp / イオントロニクス |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，GaInAsP半導体フォトニック結晶ナノレーザに対して独自に見出したイオン感応性を利用する新たなバイオセンサを実現した．まず，溶液に浸漬したナノレーザがイオンに応答する諸現象を観測，その機構を明らかにし，さらに電気化学回路中で制御可能なことを示した．アルツハイマー病因子を含む4種類のバイオマーカにこれを適用し，従来技術を超える低濃度からの選択検出，または簡易な手順でのスクリーニングに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
医療や生体科学におけるバイオセンシングは，ほとんどが化学反応や蛍光を用い，手順が煩雑で，長時間を要する．近年，光学素子（フォトニックセンサ）による手法も世界的に研究されているが，屈折率感応性を原理とし，一般に低感度なため，医療応用には至っていない．本研究の半導体ナノレーザセンサは，イオン感応性によるフォトニックセンサという全く新しい分野を開拓し，実用上優れた高感度や簡易性，医療応用の可能性をもたらした．
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| 評価記号 |
検証結果 (区分)
A-
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評価記号 |
評価結果 (区分)
A-: 当初目標に向けて概ね順調に研究が進展しており、一定の成果が見込まれるが、一部に遅れ等が認められるため、今後努力が必要である
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