• 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

有機薄膜トランジスタを用いた非標識バイオイメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H02587
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分29010:応用物性関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

堤 潤也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (30573141)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード有機薄膜トランジスタ / バイオイメージング / バイオセンサー / 非標識 / 変調分光 / トランジスタ
研究開始時の研究の概要

バイオイメージング技術は、細胞や生体分子の機能を明らかにするのに必須の基盤技術である。生体物質は可視光に対して透明なため、蛍光標識を行ったうえで蛍光顕微鏡を用いて観察するのが最も一般的であるが、標識による生体物質の機能損失やスループット低下が大きな問題となっている。本提案では、有機薄膜トランジスタを用いた新原理の非標識バイオイメージング技術の実証研究に取り組む。

研究成果の概要

トランジスタチャネルの蓄積電荷密度が生体物質の吸着に対して敏感に変化することを利用し、その変化を、トランジスタチャネルの電荷分布を可視化する独自技術(ゲート変調イメージング)を用いて可視化することで、生体物質の非標識イメージングが可能な新技術を開発した。数nm程度の吸着物をリアルタイムに可視化可能な感度を達成するとともに、抗体等の生体分子間の特異選択的な吸着の様子を捉えることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電気二重層を用いた新原理のイメージング技術を確立し、極微量の生体分子間の相互作用を、非標識・リアルタイム・広視野で観測可能な従来にないイメージング性能を達成した。今後、当該技術の優位性を発揮できるアプリケーションとして、生体組織の未知の動態の可視化や、DNAマイクロアレイやプロテインアレイといった高スループットの生体分子間相互作用スクリーニングへの応用研究を継続し、学術・産業応用の双方にインパクトのある成果につなげていく。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果発表報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2024 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] High-Throughput Nanoparticle Chemisorption Printing of Chemical Sensors with High-Wiring-Density Electrodes2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Jun’ya
    • 雑誌名

      Electronic Materials

      巻: 2 号: 2 ページ: 72-81

    • DOI

      10.3390/electronicmat2020007

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Giant Enhancement of Excitonic Electro-optic Response in Trap-Reduced Organic Transistors2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Satoshi、Tsutsumi Jun'ya、Hasegawa Tatsuo
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 16 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.16.044043

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise and rapid solvent-assisted geometric protein self-patterning with submicron spatial resolution for scalable fabrication of microelectronic biosensors2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi Jun'ya、Turner Anthony P.F.、Mak Wing Cheung
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 177 ページ: 112968-112968

    • DOI

      10.1016/j.bios.2021.112968

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Birefringent Field-Modulation Imaging of Transparent Ferroelectrics2020

    • 著者名/発表者名
      Uemura Yohei、Matsuoka Satoshi、Tsutsumi Jun’ya、Horiuchi Sachio、Arai Shunto、Hasegawa Tatsuo
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 14 号: 2 ページ: 024060-024060

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.14.024060

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ferroelectrics field modulation imaging: A useful technique for domain and domain-wall observations2020

    • 著者名/発表者名
      Yohei Uemura, Shunto Arai, Jun’ya Tsutsumi, Satoshi Matsuoka, Hiroyuki Yamada, Reiji Kumai, Sachio Horiuchi, Akihito Sawa, Tatsuo Hasegawa
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 556 号: 1 ページ: 37-43

    • DOI

      10.1080/00150193.2020.1713339

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Layered-Herringbone Polymorphs and Alkyl-Chain Ordering in Molecular Bilayer Organic Semiconductors2020

    • 著者名/発表者名
      Shunto Arai, Kaede Morita, Jun’ya Tsutsumi, Satoru Inoue, Mutsuo Tanaka, and Tatsuo Hasegawa
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 30 号: 4 ページ: 19064061-10

    • DOI

      10.1002/adfm.201906406

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非対称置換BTBT-TCNQ誘導体によるドナーアクセプター型錯体の積層構造と分子間相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      松岡 悟志,小川 和馬,井上 悟,都築 誠二,東野 寿樹,堤 潤也,荒井 俊人,長谷川 達生
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 溶液法で作製した高結晶性C8-BTBT薄膜のイオン化エネルギーと電子親和力測定2021

    • 著者名/発表者名
      折尾 響,佐藤 晴輝,堤 潤也,解良 聡,吉田 弘幸
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゲート変調イメージング法を用いた非染色のバイオイメージングⅡ2021

    • 著者名/発表者名
      堤 潤也,須丸 公雄
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of ferroelectric domains in molecular ferroelectric films using field modulation imaging technique2021

    • 著者名/発表者名
      松岡 悟志,上村 洋平,堤 潤也,原田 潤,荒井 俊人,長谷川 達生
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲート変調イメージング法を用いた非染色の生体物質観察技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      堤 潤也
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 電気二重層変調イメージング法を用いた非染色の細胞状態イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      堤 潤也,森下 加奈,内田 欣吾,須丸 公雄
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 電気二重層変調イメージング法を用いた非染色の抗体可視化技術2021

    • 著者名/発表者名
      黒須 淳,金井 要,堤 潤也
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Melem 水和物の単結晶の育成と発光特性の評価2021

    • 著者名/発表者名
      木内 大貴,臺 知紀,堤 潤也,園田 与理子,金井 要
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 交互積層型有機半導体結晶中の分子間相互作用:BTBTのアルキル鎖長、TCNQのフッ素置換が与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      都築 誠二,堤 潤也,井上 悟,松岡 悟志,荒井 俊人,長谷川 達生
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 交互積層型有機半導体結晶中の分子間相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      都築 誠二、小山 奏汰、下位 幸弘、堤 潤也、井上悟、松岡悟志、荒井俊人、長谷川達生
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] VUV光照射したCytopゲート絶縁層のエレクトレット効果とTFT特性2021

    • 著者名/発表者名
      松岡 悟志、太向 弘明、堤 潤也、長谷川 達生
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トラップレス単結晶有機FETにおける弱束縛励起子を介したキャリア誘起巨大退色効果2020

    • 著者名/発表者名
      松岡 悟志、堤 潤也、長谷川 達生
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ゲート変調イメージング法の非染色バイオイメージングへの応用2020

    • 著者名/発表者名
      堤 潤也
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ゲート変調イメージング法を用いた非染色のバイオイメージング2020

    • 著者名/発表者名
      堤 潤也
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高撥水な界面を用いたトラップレス有機FET におけるキャリア誘起巨大退色効果2020

    • 著者名/発表者名
      松岡 悟志、堤 潤也、長谷川 達生
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 複屈折変調イメージング法による透明強誘電体の分極ドメイン観察2019

    • 著者名/発表者名
      上村洋平、松岡悟志、堤潤也、堀内佐智雄、荒井俊人、長谷川達生
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Field Modulation Imaging of Ferroelectric Domains and Domain Walls in Organic Ferroelectric Films2019

    • 著者名/発表者名
      上村洋平、荒井俊人、堤潤也、松岡悟志、山田浩之、熊井玲児、堀内佐智雄、澤彰仁、長谷川達生
    • 学会等名
      2019 IEEE ISAF-ICE-EMF-IWPM-PFM Joint Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複屈折変調イメージングによる透明強誘電体の分極ドメイン観察2019

    • 著者名/発表者名
      上村洋平、松岡悟志、堤潤也、堀内佐智雄、荒井俊人、長谷川達生
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 結晶性有機半導体におけるトラップ敏感イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      松岡悟志、堤潤也、長谷川達生
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ferroelectric Field-Modulation Imaging for Proton-Transfer-Type Organic Ferroelectric Thin Films2019

    • 著者名/発表者名
      上村洋平、荒井俊人、堤潤也、松岡悟志、山田浩之、熊井玲児、堀内佐智雄、澤彰仁、長谷川達生
    • 学会等名
      2019 MRS FALL MEETING & EXHIBIT
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cytopゲート絶縁層からなる単結晶有機FETの特異なゲート変調信号増幅効果2019

    • 著者名/発表者名
      松岡悟志、木村智貴、堤潤也、長谷川達生
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 産総研・電子光基礎技術研究部門・メゾスコピック材料グループ ホームページ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/riaep/meso-matg/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 液体中の物質観察方法及びその装置2024

    • 発明者名
      堤 潤也
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 取得年月日
      2024
    • 関連する報告書
      研究成果発表報告書
  • [産業財産権] 液体中の物質観察方法及びその装置2020

    • 発明者名
      堤 潤也
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-139497
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-03-27  

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