2003 年度実績報告書

マイクロプラズマのマイクロマシン、バイオマイクロシステムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号	15075208
研究機関	東京大学
研究代表者	一木隆範東京大学, 工学部附属総合試験所, 助教授 (20277362)
研究分担者	吉田泰彦東洋大学, 工学部, 教授 (80134500)
キーワード	マイクロプラズマ / マイクロマシン / バイオマイクロシステム / プラズマ発光分析 / 微量元素検出 / オンサイト分析 / マスクレスプラズマ加工
研究概要	微細加工技術を利用して化学・生化学分析装置の構成要素を小型化するμTAS(マイクロ化学分析システム:Micro Total Analysis System)あるいはLab-on-a-chid、バイオマイクロシステムと呼ばれる新技術の研究・開発が、欧米を中心に急速に進展している。この技術はゲノミクス、プロテオミクス、創薬、医療、環境などの広い分野を支える基盤技術である分析に要するコストや時間を数桁に及ぶ革新的レベルで改善できると期待されている。μTASは基板上に微細流路を形成しただけの電気泳動チップから進歩してきたが、より高い機能性を実現するためには半導体製造技術として高度に発展してきたマイクロ・ナノテクノロジーを積極的に導入し、サンプル処理系や検出系など様々な要素技術のシステム化することや、更には単なる従来技術の応用・統合に留まらず、μTASのための新原理デバイスやデバイス作製プロセスに独自の新技術を開拓していくことが必須である。我々は新しいプラズマ科学として注目されているマイクロプラズマをμTAS分野に応用することを着想し、独創性の高いマイクロプラズマ分析システム、マイクロマシン加工技術の開発準備を進めてきた。本研究ではこのような背景のもと、(1)マイクロプラズマ源を搭載した携帯型極微量元素検出システムの開発、(2)大気圧マイクロプラズマジェットを利用した数値制御3次元マイクロマシン加工システムの開発を目指す。本年度は、(1)に関してチップ型プラズマ源の高密度化ならびに当該プラズマ源の水溶液分析への適用の可能性を研究し、(2)に関してはマイクロプラズマジェットを用いたシリコン高速エッチングの基礎特性の評価ならびに2次元走査型マイクロプラズマジェットエッチング装置の試作を行った。次年度以降は、携帯分析システム実現を目指した周辺要素技術の検討ならびに3次元微細加工プロセスの検討を中心に研究を進める予定である。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Takanori Ichiki: "Localized and ultrahigh-rate etching of silicon wafers using atmospheric-pressure microplasma jets"Journal of Applied Physics. 95. 35-39 (2004)
[文献書誌] Takanori Ichiki: "An atmospheric -pressure microplasma jet source for the optical emission spectroscopic analysis of a liquid sample"Plasma Sources and Science Technology. 12. S16-s20 (2003)
[文献書誌] Yoshimi Otsu: "Plasma process applied in the fabrication of plastic microfluidic chips"Journal of Photopolymer Science and Technology. 16. 39-42 (2003)
[文献書誌] Takanori Ichiki: "Deep dry etching of borosilicate glass using fluorine-based high-density plasmas for MEMS fabrication"Journal of Vacuum Science and Technology. B21. 2188-2192 (2003)
[文献書誌] Takanori Ichiki: "Plasma applications for biochip technology"Thin Solid Films. 435. 62-68 (2003)
[文献書誌] Takanori Ichiki: "Micro/Nanofabrication Technologies for Nano-Bioanalytical Devices"Int.workshop on plasma nano-technology and its future vision. 3-8-3-9 (2003)
[文献書誌] 一木隆範: "ナノバイオテクノロジーの最前線第3章3節2 -ナノバイオ分析デバイスの微細加工技術-"シーエムシー出版. 669 (2003)

2003 年度 実績報告書

マイクロプラズマのマイクロマシン、バイオマイクロシステムへの応用

研究代表者

一木 隆範 東京大学, 工学部附属総合試験所, 助教授 (20277362)

研究成果

[文献書誌] Takanori Ichiki: "Localized and ultrahigh-rate etching of silicon wafers using atmospheric-pressure microplasma jets"Journal of Applied Physics. 95. 35-39 (2004)

[文献書誌] Takanori Ichiki: "An atmospheric -pressure microplasma jet source for the optical emission spectroscopic analysis of a liquid sample"Plasma Sources and Science Technology. 12. S16-s20 (2003)

[文献書誌] Yoshimi Otsu: "Plasma process applied in the fabrication of plastic microfluidic chips"Journal of Photopolymer Science and Technology. 16. 39-42 (2003)

[文献書誌] Takanori Ichiki: "Deep dry etching of borosilicate glass using fluorine-based high-density plasmas for MEMS fabrication"Journal of Vacuum Science and Technology. B21. 2188-2192 (2003)

[文献書誌] Takanori Ichiki: "Plasma applications for biochip technology"Thin Solid Films. 435. 62-68 (2003)

[文献書誌] Takanori Ichiki: "Micro/Nanofabrication Technologies for Nano-Bioanalytical Devices"Int.workshop on plasma nano-technology and its future vision. 3-8-3-9 (2003)

[文献書誌] 一木 隆範: "ナノバイオテクノロジーの最前線 第3章3節2 -ナノバイオ分析デバイスの微細加工技術-"シーエムシー出版. 669 (2003)

2003 年度実績報告書

一木隆範東京大学, 工学部附属総合試験所, 助教授 (20277362)

[文献書誌] 一木隆範: "ナノバイオテクノロジーの最前線第3章3節2 -ナノバイオ分析デバイスの微細加工技術-"シーエムシー出版. 669 (2003)