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発光ナノシリコンによる細胞認識素子の作製と生体計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17500318
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京電機大学

研究代表者

平栗 健二  東京電機大学, 理工学部, 教授 (60225505)

研究分担者 福井 康裕  東京電機大学, 理工学部, 教授 (60112877)
樋上 哲哉  札幌医科大学, 医学部, 教授 (60335429)
舟久保 昭夫  東京電機大学, 理工学部, 教授 (00307670)
佐藤 慶介  東京電機大学, 理工学部, 助手 (70366384)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードナノシリコン / 発光粒子 / 生体計測 / 細胞認識素子 / 光学計測
研究概要

粒子状ナノシリコンの作製には、スパッタ法および各種ガス雰囲気での熱アニール法によって行った。その後、フッ酸ガス雰囲気を照射することによってナノシリコン粒子の取り出しには成功を収めた。特に、液相エッチングを実施するためにエッチング溶液の濃度や温度条件を調査することで収量や良質な粒子状ナノシリコンの作製条件を見い出した。取り出した粒子状ナノシリコンを安定に扱うために溶液内に分散させる。その分散溶液としては、ナノシリコンの表面との相互作用が少なく安定的に発光を得る必要がある。現在は、純水に対するナノシリコンの経時変化は200時間程度で飽和し、その後一定の輝度で安定する。しかし、減衰率が50%程度になり、その劣化を防止する必要が発生した。
平成18年度は、溶液(純水や生理食塩水などの生体内を擬似的に評価できる溶液)中にナノシリコンを導入し、その基礎特性(導入濃度、発光波長および発光効率)等を実験により分析した。最適条件を調査することで劣化現象を解消することが可能になった。
生体内での流動現象の可視化への適用について検討を行った。心臓冠動脈血管ヘナノシリコンを導入した結果は、血流の流動性が目視で確認でき、有用性が示唆された。また、小腸内への導入によって腸のぜん動運動が容易に認識でき、生体内での流れの可視化への応用性が確認された。今後は、この成果を基に、生体認識素子としての可能性の拡大に向けて研究を進める計画である。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 図書 (2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Influence of surface electrode on luminescent properties of nanocrystalline silicon electroluminescent device2007

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 7

      ページ: 653-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of paramagnetic defects on multicolored luminescence from nanocrystalline silicon2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 100

      ページ: 114303-114303

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improved luminescence properties of nanocrystalline silicon based electroluminescent device by annealing2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 515

      ページ: 778-781

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three primary color luminescence from natively and thermally oxidized nanocrystalline silicon2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science and Technology B 24

      ページ: 604-607

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stability of nanocrystalline silicon particles in solution2006

    • 著者名/発表者名
      K.Shinoda, S.Yanagisawa, K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 288

      ページ: 84-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biological properties of nanocrystalline silicon particles for biomedical applications2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, S.Yanagisawa, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Materials Research Society Symposium Proceedings 958

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biological properties of nanocrystalline silicon particles for biomedical applications2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, S.Yanagisawa, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Materials Research Society 2006 Fall Meeting,Boston, Massachusetts,USA 958

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of green electroluminescence from anocrystalline silica by wet and dry processes2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 6

      ページ: 195-199

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of oxidized layer on operating voltage and luminance of nanocrystalline silicon electroluminescent device2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 6

      ページ: 200-204

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Improved luminescence intensity and stability of nanocrystalline silica due to the passivation of non-luminescent states2005

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 97

      ページ: 104326-104326

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of highly efficient full-color electroluminescent device composed of nanocrystalline silicon2005

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri, M.Iwase, T.Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 5

      ページ: 271-276

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Significant improvement of luminance and stability of a red electroluminescent device using nanocrystalline silicon2005

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri, T.Izumi
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 5

      ページ: 738-741

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of paramagnetic defects on multicolored luminescence from nanocrystalline silicon

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 掲載決定

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of surface electrode on luminescent properties of nanocrystalline silicon electroluminescent device

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnoloy 掲載決定

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability of nanocrystalline silicon particles in solution

    • 著者名/発表者名
      K.Shinoda, S.Yanagisawa, K.Sato, K.Hirakuri
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 月刊「化学工業」2006

    • 著者名/発表者名
      平栗健二, 佐藤慶介
    • 総ページ数
      115
    • 出版者
      工業材料
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 月刊「マテリアルインテグレーション」2005

    • 著者名/発表者名
      平栗 健二, 大越 康晴
    • 総ページ数
      127
    • 出版者
      (株)ティー・アイ・シィー
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] U.S.Patent2006

    • 発明者名
      佐藤, 平栗
    • 権利者名
      佐藤, 平栗
    • 取得年月日
      2006-07-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 海外特許2006

    • 発明者名
      佐藤, 平栗
    • 権利者名
      佐藤, 平栗
    • 出願年月日
      2006-08-07
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 特許2005

    • 発明者名
      佐藤, 平栗
    • 権利者名
      佐藤, 平栗
    • 産業財産権番号
      2005-250051
    • 出願年月日
      2005-08-31
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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