アクティブ環境操作下における原子層レベル表面反応の実時間計測技術

• 研究課題/領域番号: 18681017
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安部 隆 東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00333857)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2008年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2007年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2006年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: ナノ計測 / マイクロマシン / 分析科学 / 水晶 / MEMS / 水晶振動子微小天秤 / 分析化学 / アクティブ環境 / 表面化学 / リアルタイム計測 / バイオセンサ / 実時間計測

研究概要

半導体製造技術の応用により水晶センサの質量検出限界を向上させるとともに、周辺環境の変動を意図的に与えた場合においても原子層レベルの質量変化をリアルタイムで計測できる技術を開発した。本技術を用いて、光触媒反応などの代表的な表面反応の測定を行ない、原子層の1/10以下の重さの変化を長期間にわたり実時間計測ができることを実証した。本研究は、理化学計測機器への利用のみならず電子鼻等への産業応用にも道を拓く研究である。

研究成果

• [雑誌論文] Design and fabrication of a Gaussian-shaped AT-cut quartz crystal resonator (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe、Hiroki kishi
  • 雑誌名: Proceedings MEMS 1 ページ: 908-911
• [雑誌論文] Design and fabrication of a Gaussian-shaped AT-cut auartz crystal resonator (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe
  • 雑誌名: Proceedings MEMS 1 ページ: 908-911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of photocatalytic reactions by using miniaturized QCM array (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe、Hiroshi Kato
  • 雑誌名: Technical digests of Power MEMS 2008 1 ページ: 177-180
• [雑誌論文] Immobilization technique of sensing materials for miniaturized QC M array (2008)
  • 著者名/発表者名: Makoto Higuchi、Masahiko Hashimoto、Hirokazu Kaji、Matsuhiko Nishizawa、T akashi Abe
  • 雑誌名: Proceedings of THE 25 th SENSOR SYMPOSIUM 1 ページ: 373-376
• [雑誌論文] MEMS製造技術が拓く次世代水晶振動子の可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安部 隆
  • 雑誌名: 化学工業 12 ページ: 596-601
• [雑誌論文] Measurement of antigen-antibody reaction by a QCM bases biosensor suitable for mounting on a flow cell (2008)
  • 著者名/発表者名: Makoto Higuchi、Masahiko Hashimoto、Matsuhiko Nishizawa、Takashi Abe
  • 雑誌名: Chemical Sensors 24 ページ: 106-108
• [雑誌論文] Evaluation of photo-catalytic reactions by using miniaturized QCM array (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe
  • 雑誌名: Technical digests of PowerMEMS 2008 1 ページ: 177-180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization Technique of Sensing Materials for Miniaturized QCM Array (2008)
  • 著者名/発表者名: Makoto Higuchi
  • 雑誌名: Proceedings of THE 25th SENSOR SYMPOSIUM 1 ページ: 373-376
• [雑誌論文] MEMS製造技術が拓く次世代水晶振動子の可能性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安部隆
  • 雑誌名: 化学工業 12 ページ: 596-601
• [雑誌論文] Measurement of antigen-antibody reaction by a QCM based biosensor suitable for mounting on a flow cell (2008)
  • 著者名/発表者名: Makoto Higuchi
  • 雑誌名: Chemical Sensors 24 ページ: 106-108
• [雑誌論文] Design and Evaluation of An Antiparallel Coupled Resonators for Chemical Sensor Applicatoins (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe、Hiroshi Kato
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 79 ページ: 6804-6806
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kato、Makoto Higuchi、Masahiko Hashimoto、Matsuhiko Nishizawa、Yasuhisa Fujii、Naoya Ichimura、and Takashi Abe
  • 雑誌名: Proceedings of THE 24 th SENSOR SYMPOSIUM 1 ページ: 244-247
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kato、Masahiko Hashimoto、Makoto Higuchi、Hiroki Kishi、Hirokazu Kaji、Matsuhiko Nishizawa、Takashi Abe
  • 雑誌名: Chemical Sensors 23 ページ: 130-132
• [雑誌論文] Xinghua Li、Dual-channel Quartz-crystal Microbalance for Sensing under UV Radiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe
  • 雑誌名: IEEE Sensors Journal 7 ページ: 321-322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Evaluation of An Antiparallel Coupled Resonators For Chemical Sensor Applications (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 79 ページ: 6804-6806
  • 査読あり
• [雑誌論文] Miniaturization of Thickness Shear Mode Resonators Excited by Electrodes on One Side (2007)
  • 著者名/発表者名: Hioshi Kato
  • 雑誌名: Proceedings of THE 24th SENSOR SYMPOSIUM 1 ページ: 244-247
• [雑誌論文] Development of a QCM based biosensor having the electrodes for exciting the vibrations one one side (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kato
  • 雑誌名: Chemical Sensors 23 ページ: 130-132
• [雑誌論文] Dual-channel Quartz-crystal Microbalance for Sensing under UV Radiation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe
  • 雑誌名: IEEE Sensors Journal 7 ページ: 321-322
  • NAID: 80018589183
• [雑誌論文] Improved wettability of a fluoropolymer from a simple combination of surface modifications using a plasma and surfactant (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 46 ページ: 367-369
  • NAID: 10018705441
• [雑誌論文] Xinghua Li、Matsuhiko Nishizawa、IN-SITU MEASUREMENT OF THE PHOTOOXIDIZATION PROCESS OF A LKANETHIOL SELF-ASSEMBLED MONOLAYERS USING DUAL-CHANNEL QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE (2006)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe、Hiroshi Kato
  • 雑誌名: Proceedings of Micro TAS 2 ページ: 1330-1332
• [雑誌論文] IN-SITU MEASUREMENT OF THE PHOTOOXIDIZATION PROCESS OF ALKANETHIOL SELF-ASSEMBLED MONOLAYERS USING DUAL-CHANNEL QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE (2006)
  • 著者名/発表者名: Takashi Abe
  • 雑誌名: The 10th international Conference on Miniaturised Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2006) 2 ページ: 1330-1332
• [学会発表] Dual QCMセンサを用いたバイオセンシング (2009)
  • 著者名/発表者名: 樋口 誠、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] Design and fabrication of a Gaussian-shaped AT-cut auartz crystal resonator (2009)
  • 著者名/発表者名: 安部隆
  • 学会等名: 22^<nd> IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
  • 発表場所: ソレント(イタリア)
  • 年月日: 2009-01-27
• [学会発表] Evaluation of photo-catalytic reactions by using miniaturized QCM array (2008)
  • 著者名/発表者名: 安部隆
  • 学会等名: The 8^<th> International Workshop on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion-Applications with The 2^<nd> Symposium on Micro Environmental Machine Systems
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 第25回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウ
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] MEMS技術で製作したQCMアレイへの感応膜の固定法に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安部隆
  • 学会等名: 第25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: 沖縄
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Evaluation of Electrochemical-based Biolithography Method for Immobilization of Proteins on a QCM array (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 2008年電気化学日米全国大会
  • 発表場所: ホノルル(USA)
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] Evaluation of Electrochemical-based Bio-lithography Method for Immobilization of Proteins on a QCM Array (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋口誠
  • 学会等名: 2008年電気化学日米合同大会
  • 発表場所: ホノルル(アメリカ)
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] QCMを用いた流路中2ch同時計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 第17回 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] QCMを用いた流路中2ch同時計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋口誠
  • 学会等名: 第17回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] フローセル対応型水晶振動子バイオセンサを用いた抗原抗体反応の計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 第45回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 山梨
  • 年月日: 2008-03-31
• [学会発表] フローセル対応型水晶振動子バイオセンサを用いた抗原抗体反応の計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 樋口誠
  • 学会等名: 第45回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2008-03-31
• [学会発表] Dual QCM センサを用いた光触媒反応の実時間計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤 寛、安部 隆
  • 学会等名: 平成20年電気学会全国大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] Dual QCMセンサを用いた光触媒反応の実時間計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤寛
  • 学会等名: 平成20年電気学会全国大会
  • 発表場所: 福岡工大
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] フローセル対応水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋口 誠、橋本昌彦、加藤 寛、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 第16回化学とマイクロ-ナノシステム研究会
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2007-10-30
• [学会発表] フローセル対応水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 樋口誠
  • 学会等名: 第16回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所つくば
  • 年月日: 2007-10-30
• [学会発表] 片面電極で振動励起する厚み滑りモード振動子の小型化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤 寛、樋口 誠、橋本昌彦、梶 弘和、西澤松彦、藤井泰久、市村直也、安部 隆
  • 学会等名: 第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-10-16
• [学会発表] 片面電極で振動励起する厚み滑りモード振動子の小型化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤寛
  • 学会等名: 第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2007-10-16
• [学会発表] 片面電極から励起可能な水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤 寛、橋本昌彦、樋口 誠、岸 宏樹、梶 弘和、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 第44回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-09-15
• [学会発表] 片面電極から励起可能な水晶振動子バイオセンサの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤寛
  • 学会等名: 第44回化学センサ研究発表会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2007-09-15
• [学会発表] 片面電極で振動励起可能な水晶発振式化学センサの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤 寛、西澤松彦、安部 隆
  • 学会等名: 第15回化学とマイクロ-ナノシステム研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-25
• [学会発表] 片面電極で振動励起可能な水晶発振式化学センサの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤寛
  • 学会等名: 第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2007-05-25