| 研究概要 |
1.ダイヤモンド表面での電解質溶液ゲートトランジスタ(SGFET)による高感度センサ
化学修飾ダイヤモンド表面の電気化学的耐久性を見出し、溶液中での安定なFET動作を三確認し、従来のSiISFETよりも堅牢なセンサとなることを見出した(論文2)。ボロンデルタドーピングチャネル(厚み1-3nm)を(111)面で作製し、浅いTiC接合(学会1)でデルタドーピング層へのオーミック接合を可能とし、高性能FETセンサを作製した(学会9)。作製されたFETは、ホモエピタキシャルやヘテロエピタキシャルダイヤモンドのみならず、成膜が容易な多結晶ダイヤモンドでも、センサとしては十分な電気特性を示した(論文1,2,学会9)。
2.微細化SGFETによる高感度一塩基遺伝子変異検出
上記SGFETをナノサイズまで微細化して分子認識素子に発展させるため電子ビーム露光装置にてリソグラフィーの高精度化を図り、200nmサイズSGFETのチャネル(検出部)にDNAを固定し、一塩基違いによる電位変化を高精度で検出するのに成功した(学会1,4)。ソース、ドレイン、ゲート構造を有するダイヤモンド表面上に、局所酸化・フッ素化(局所絶縁化)によってサイドゲート絶縁領域を形成し、極細の導電性チャネル(水素終端)を残し、サイドゲートによる横方向からのドレイン電流制御を可能として参照電極がないin vivoセンサに発展させた。
3.ダイヤモンド表面上のアプタマーによる血小板由来成長因子(platelet derived growth factor,PDGF)の検出
ダイヤモンド表面上に固定されたDNAアプタマーにてPDGFの検出を蛍光法(論文3)およびSGFETによる電荷検出法(論文1)の両者で可能とし、FETによるタンパク質の再現性よい電荷検出に初めて成功した。ATPについても同様の結果を得ている。
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