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2018 年度 実績報告書

遺伝子操作情報トレーシングのための細胞スケール非接触磁気タグの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K18857
研究機関九州大学

研究代表者

山西 陽子  九州大学, 工学研究院, 教授 (50384029)

研究分担者 川原 知洋  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (20575162)
原本 悦和  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30540869)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード磁性タグ / BioMEMS / マイクロTAS
研究実績の概要

これまでICタグ等の技術は商品流通の分野では大変広く使用されている技術である一方で,生体へ埋め込む細胞スケールまで小さいタグについては,安価なタグをどのように作成し,どのように埋込み,長期間安定に発信させるかについての技術は発展途上にあることが挙げられる.本研究は,これまで高額かつ難解なMEMSプロセスより製作させていたICタグを,ウェットな環境下においても安価でロバストな発信が期待できる磁場を使用した新しいタイプのタグを生み出すことを目標として研究を行った.
研究の初期ステージではホール素子等を原理としたTMRセンサをアレイ状に並べてセンシングを行う予定であったがコストやハイスループット製において将来的に実用化へ結びつくために,より安価かつ2次元情報を一度にセンシングできる磁気光学系のMOセンサを採択した.その結果,自作したマイクロ磁気タグの磁気フィールドイメージング情報を得ることに成功した.さらにこれまで自作した磁気タグを前もって着磁して埋め込んでからセンシングを行うことをしていたが,その方法であると時間とともに磁束密度の低下が観察されてしまうため,数ヶ月以上の磁気情報の保持には問題があったが,今回新たに磁気アシスト法による磁場増幅センシング法を考案し,着磁不要で,計測時に着磁しながらセンシングを行うといった新しい計測方法を具現化することに成功し,その問題を解決した.最終年度にはナノ粒子を埋め込み高周波電場を印加することによる新たなタグセンシング手法の可能性とその実証実験を行うことに成功し,磁場だけでなく温度によるセンシング法を追加することにより,より高機能高精度なタグ技術へとつなげる可能性を示すことに成功した.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Control of hydrogen bubble plume during electrolysis of water2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsuura, Yoko Yamanishi, Chao Guan and Shinichiro Yanase
    • 雑誌名

      Journal of Physics Communications

      巻: 3 ページ: 035012

    • DOI

      10.1088/2399-6528/ab0c30

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 電界誘起気泡の放電現象を用いた 衝撃波及び膨張波の生成と収束機構の開発2019

    • 著者名/発表者名
      市川啓太,山西陽子
    • 雑誌名

      電気学会論文誌

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Study of Etching and Deposition by Electrically-induced Bubble for Electric Wiring2019

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Basaki, Keita Ichikawa and Yoko Yamanishi
    • 学会等名
      第7回バイオメカニクスセンター, エレクトロニクス実装学会九州支部合同研究会
    • 国際学会
  • [学会発表] Emerging Functions of Plasma-induced Bubbles2019

    • 著者名/発表者名
      Yoko Yamanishi
    • 学会等名
      IS Plasma 2019/ IC-PLANTS2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 個体識別用磁気タグと磁気光学センサーの研究2018

    • 著者名/発表者名
      大熊 航平,松村 大輔, 佐藤 匡, 川原 知洋, 原本 悦和,山西 陽子
    • 学会等名
      第37回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • [学会発表] 個体識別へ向けた微小磁気タグの研究2018

    • 著者名/発表者名
      大熊 航平,松村 大輔, 佐藤 匡, 川原 知洋, 原本 悦和,山西 陽子
    • 学会等名
      ROBOMECH 2018 in Kitakyushu, (社)日本機械学会ロボメカ部門
  • [学会発表] 磁気光学顕微鏡を用いた個体識別法2018

    • 著者名/発表者名
      大熊航平, 佐藤匡, 松村大輔, 川原知洋, 原本悦和, 山西 陽子
    • 学会等名
      日本機械学会第9回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 電界誘起気泡による表面処理不要な多種材質への配線技術の研究2018

    • 著者名/発表者名
      市川 啓太, 福山 雄大, 山下 優, 山西 陽子
    • 学会等名
      日本機械学会第9回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 電界誘起気泡によるパターニング技術の基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      馬崎夏美,福山雄大,市川啓太,山西陽子
    • 学会等名
      第38回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • [学会発表] Investigation of Plasma-induced Bubble Metallization2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Yamanishi, Keita Ichikawa, Yudai Fukuyama
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会(MRS-J)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Wiring on Stretchable Material by Agglutination and Adhesion of Metallic Nanoparticle using Electrically Induced Microbubbles2018

    • 著者名/発表者名
      R. Masuda, K. Ichikawa, Y. Fukuyama, Y. Yamashita and Y. Yamanishi
    • 学会等名
      Proc. of the 22st Int. Conf. on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (micro-TAS 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous Nanoparticle Synthesis and Metallization Using Plasma and Microbubbles2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ichikawa, Y. Yamashita, Y. Fukuyama, R. Masuda, and Y. Yamanishi
    • 学会等名
      International Conference on Manipulation. Automation and Robotics at Small Scale(MARSS2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Emerging Functions of Electrically-induced Bubbles2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Yamanishi
    • 学会等名
      8th World Congress of Biomechanics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Plasma Medical Science2018

    • 著者名/発表者名
      Yoko Yamanishi (Edited by S.Toyokuni,Y. Ikehara, F. Kikkawa, M Hori)
    • 総ページ数
      438
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      978-0-12-815004-7
  • [備考]

    • URL

      http://bmf.mech.kyushu-u.ac.jp/

  • [産業財産権] 気泡噴出方法、気泡噴出用デバイス、および、気泡噴出装置2018

    • 発明者名
      山西陽子,山下優,市川啓太,福山雄大,増田廉
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-202368号
  • [産業財産権] めっき方法、気泡噴出部材、めっき装置、および、デバイス2018

    • 発明者名
      山西陽子,福山雄大
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2018/38580
    • 外国

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公開日: 2019-12-27  

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