• 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

導電性基板上での高密度カーボンナノチューブフォレストの構造制御と電子デバイス応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14859
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関早稲田大学

研究代表者

杉目 恒志  早稲田大学, 高等研究所, 助教 (60716398)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードカーボンナノチューブ / バイオセンサ / 化学気相成長 / スパッタ / リソグラフィ / 化学気相成長(CVD) / 触媒 / 電子デバイス
研究成果の概要

高密度カーボンナノチューブフォレストを用いた高感度・高耐久性な立体型櫛型電極(IDE)の開発とバイオセンサへの応用を行った。サイクリックボルタンメトリによるK4[Fe(CN)6]の電気化学的な測定の結果,Au電極IDEと比較してCNTフォレストIDEでは酸化還元電流が定常状態に早く到達した。アスコルビン酸共存下におけるドーパミンの測定の結果,線形領域が100 nM - 100 μM,検出感度が14.3 mA mol-1 L,検出限界(LOD, S/N=3)が42 nMとCNTF-IDEは高い特性を示した。また繰り返し測定において汚染による性能劣化が少なく、高い耐久性を持つことが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電気化学センサに用いる電極材料として、カーボン電極は従来の金属電極と比較して高感度が得られることが期待される。中でも高い導電性と表面積を持つカーボンナノチューブを用いることでより高感度になることが期待できる。一方で従来の成長方法では電極応用するための適した構造を作製することが難しかった。本研究ではオリジナルの触媒と成長技術を用いて微細構造を作製し、実際に分析物を高感度に測定可能であることを示した。今後さらに技術開発を行うことで、小型かつ高感度なバイオセンサや医療技術などへの応用が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] An interdigitated electrode with dense carbon nanotube forests on conductive supports for electrochemical biosensors2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sugime, T. Ushiyama, K. Nishimura, Y. Ohno
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 143 号: 15 ページ: 3635-3642

    • DOI

      10.1039/c8an00528a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Low temperature growth of high mass density CNT forests on conductive supports and application for electrochemical biosensors2018

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Sugime, Takuya Ushiyama, Keita Nishimura, Yutaka Ohno, and Suguru Noda
    • 学会等名
      2018 Nanotechnology Materials and Devices (NMD) Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interdigitated electrode with high mass density carbon nanotube forests for electrochemical biosensors2018

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Sugime, Takuya Ushiyama, Keita Nishimura, Yutaka Ohno, and Suguru Noda
    • 学会等名
      19th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-dimensional Materials (NT18)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An interdigitated electrode with dense carbon nanotube forests on conductive supports for electrochemical biosensors2018

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Sugime, Takuya Ushiyama, Keita Nishimura, Yutaka Ohno, and Suguru Noda
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An interdigitated electrode with dense carbon nanotube forests on conductive supports for electrochemical biosensors2018

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Sugime, Takuya Ushiyama, Keita Nishimura, Yutaka Ohno, and Suguru Noda
    • 学会等名
      1 & 2D Materials International Conference and Exhibition (1 & 2DM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interdigitated electrode with high mass density carbon nanotube forests for electrochemical biosensors2017

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Sugime, Takuya Ushiyama, Yutaka Ohno, Suguru Noda
    • 学会等名
      2017 MRS Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高密度カーボンナノチューブフォレストを用いた櫛型電極の開発と電気化学バイオセンサへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      杉目 恒志,牛山 拓也,西村 圭太,大野 雄高,野田 優
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高密度カーボンナノチューブフォレストを用いた櫛型電極の開発と電気化学センサへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      杉目 恒志,牛山 拓也,西村 圭太,大野 雄高,野田 優
    • 学会等名
      化学工学会第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Interdigitated electrode with high mass density carbon nanotube forests for electrochemical biosensors2017

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Sugime, Takuya Ushiyama, Keita Nishimura, Yutaka Ohno, Suguru Noda
    • 学会等名
      第54回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 立体型櫛型電極およびその製造方法2017

    • 発明者名
      杉目恒志、野田優、大野雄高、牛山拓也
    • 権利者名
      早稲田大学、名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-166904
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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