グラフェントランジスタを用いたバイオセンシング技術の開発

• 研究課題/領域番号: 22760541
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 大野 恭秀 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (90362623)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: グラフェン / 電界効果トランジスタ / バイオセンサ / イオンセンサ / 抗原抗体反応 / 電気二重層 / フラグメント抗体 / バイオセンサー / アブタマー / 免疫センサー

研究概要

現在最も移動度が高いグラフェンをチャネルとしたトランジスタを用いたバイオセンサの開発を行った。作製したデバイスは溶液のpHを0. 025の分解能を持って検出することが可能であることが分かった。また、抗体を用いたバイオセンシングは電界効果トランジスタを用いたセンサでは難しいため、代わりにアプタマーまたはフラグメント抗体を用いたバイオセンシングを行い、グラフェンがバイオセンサに適していることを証明した。

研究成果

• [雑誌論文] Immunosensors Based on Graphene Field-Effect Transistors using Antigen-Binding Fragments (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Okamoto, Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, and K. Matsumoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.51(in press)
• [雑誌論文] Immunosensors Based on Graphene Field-Effect Transistors using Antigen-Binding Fragments (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本翔伍、大野恭秀
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-Free Aptamer-Based Immunoglobulin Sensors Using Graphene Field-Effect Transistors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, and K. Matsumoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.50, No.7 ページ: 70120-70120
  • NAID: 210000070803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Sensitive Electrical Detection of Sodium Ions Based on Graphene Field-Effect Transistors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Sofue, Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, and K. Matsumoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.50, No.6
  • NAID: 210000070675
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Sensitive Electrical Detection of Sodium Ions Based on Graphene Field-Effect Transistors (2011)
  • 著者名/発表者名: 祖父江靖之、大野恭秀
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50 号: 6S ページ: 06GE07-06GE07
  • DOI: 10.1143/jjap.50.06ge07
  • NAID: 210000070675
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-Free Aptamer-Based Immunoglobulin Sensors Using Graphene Field-Effect Transistors (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50 号: 7R ページ: 70120-70120
  • DOI: 10.1143/jjap.50.070120
  • NAID: 210000070803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-Free Biosensors Based on Aptamer-Modified Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno, K. Maehashi, and K. Matsumoto
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: Vol.132, No.51 ページ: 18012-18013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical and biological sensing application based on graphene field-effect transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno, K. Maehashi, and K. Matsumoto
  • 雑誌名: Biosens. Bioelectron. 巻: Vol.26, No.4 ページ: 1727-1730
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical and biological sensing application based on graphene field-effect transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 雑誌名: Biosensers and Bioelectronics 巻: 26 ページ: 1727-1730
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-Free Biosensors Based on Aptamer-Modified Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 132 ページ: 18012-18013
  • 査読あり
• [学会発表] Chemical and Biological Sensors Using Graphene Field-Effect Transistors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno
  • 学会等名: TeraNano PIRE Kick-Off Meeting 2011
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] フラグメント抗体-抗原反応を利用したグラフェンFETバイオセンサ (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(日本)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Graphene field-effect transistors for label-free chemical and biological sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno
  • 学会等名: 2011 SPIE Defense Security+ Sensing
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2011-04-28
• [学会発表] Graphene field-effect transistors for label-free chemical and biological sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 学会等名: 2011 SPIE Defense Security+Sensing
  • 発表場所: Orlando World Center Marriott (米国)(招待講演)
  • 年月日: 2011-04-28
• [学会発表] Label-free Aptamer-Based Immunosensors using Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 学会等名: 23rd International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: リーガロイヤル小倉
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] Label-free Aptamer-Based Immunosensors using Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno
  • 学会等名: 23rd International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: 小倉
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] Graphene Field-Effect Transistors for Label-Free Biological Sensors (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 学会等名: IEEE Sensors 2010 Conference
  • 発表場所: Hilton Waikoloa Village (USA)(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Graphene Field-Effect Transistors for Label-Free Biological Sensors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno
  • 学会等名: IEEE Sensors 2010 Conference
  • 発表場所: Waikoloa, USA
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] Chemical-and Bio-sensors Based on Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno
  • 学会等名: International Symposium on Graphene Devices : Technology, Physics, and Modeling
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Chemical- and Bio-sensors Based on Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 学会等名: International Symposium on Graphene Devices : Technology, Physics, and Modeling
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] Label-Free Immunosensors Based on Aptamer-Modified Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Device and Materials
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Label-Free Immunosensors Based on Aptamer-Modified Graphene Field-Effect Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Device and Materials
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Electrical detection of biomolecules based on graphene field-effect transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno
  • 学会等名: 20th Anniversary World Congress on Biosensors
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Electrical detection of biomolecules based on graphene field-effect transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 学会等名: 20th Anniversary World Congress on Biosensors
  • 発表場所: Scottish Exhibition and Conference Center (UK)
  • 年月日: 2010-05-27
• [図書] Physics and Applications of Graphene (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohno, K. Maehashi, and K. Matsumoto, Intech
  • 出版者: Experiments
• [図書] Physics and Applications of Graphene-Experiments (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野恭秀
  • 出版者: INTECH