| 研究課題/領域番号 |
20K20533
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
菅 哲朗 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30504815)
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| 研究分担者 |
瀧 真清 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70362952)
岩瀬 英治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70436559)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2022年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 表面プラズモン共鳴 / 電流測定 / 半導体 / 回折格子 / シリコン / SPR / MEMS / Electrical detection / Electrical Detection / SPRセンサ / ウイルス / ショットキー障壁 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は環境中の不可視なウイルスをリアルタイム検出する技術の実現を目的とする。このために、ラベルフリーで化学量計測が可能なプラズモニック半導体センサの研究を進め、ウイルスを高感度かつ選択的に検出する方法を実現する。センサを小型可搬にしてウイルスをその場認識可能とし、安全な生活環境の実現に貢献する技術を提供する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は環境中の不可視なウイルスをリアルタイム検出する技術の実現を最終目的として、ラベルフリーで化学量計測が可能なプラズモニック半導体センサの研究を進めた。センサを小型可搬にしてウイルスをその場認識可能とし、安全な生活環境の実現に貢献する技術を提供するのが目的である。具体的には、回折格子による効率的な表面プラズモン励起構造と、励起された表面プラズモン共鳴の電流測定の技術確立に取り組んだ。基板背面から光を照射することで、測定試料と励起光が相互作用せずに表面プラズモン共鳴を励起できる構造を実証した。さらに、水溶液試料に対し、表面プラズモン共鳴の電流測定が可能であることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、感染や濃縮作業を経ずにウイルスをその場でダイレクトに検出するための基礎技術の構築に取り組んだものである。その場でのダイレクト測定のためには、測定対象をラベルフリーで測定する技術が必要である。ラベルフリーの化学量計測センサとしては、世界的に表面プラズモン共鳴がホットな技術として研究が盛んであるが、感度が高い大型のものや小型であるが高感度測定に向かない共鳴モードを利用したものが多かった。そこで、共鳴がシャープな伝搬型表面プラズモン共鳴を用いた、小型な新しいラベルフリーセンサを提案することで、新計測技術の確立に取り組んだ。感染症が世界的課題である昨今、今日的ニーズに応える研究である。
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