フィルタレススペクトルイメージセンサの開発とバイオチップ応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360170
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 澤田 和明 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40235461)
• 研究分担者: 石田 誠 豊橋技術科学大学, 教授 ; 高尾 英邦 豊橋技術科学大学, 教授
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008

研究概要

光学的フィルタを必要とせず, CMOSプロセスにより製作できるフィルタレススペクトルイメージセンサを製作し, バイオチップへの応用をおこなった. フィルタレススペクトルの分解能を向上させるためにデバイス構造の最適化を行った結果, バイオチップで広く用いられているFITCを63nMまで検出でき, さらにDNAのハイブリダイゼーションを16nMまで検出できることを確かめた.

研究成果

• [雑誌論文] Label free CMOS DNA image sensor based on the charge transfer technique (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Shinichi Terao , Kazuaki Sawada
  • 雑誌名: Biosens. Bioelectron DOI : 10.1016/j.bios(in press)
• [雑誌論文] A Wide Dynamic Range Photogate-Type Active Pixel Sensor Using a Self-Regulation Principle (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Kazuaki Sawada, Hidekuni Takao, Makoto Ishida
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys vol.47 No.1 ページ: 173-178
• [雑誌論文] Multiwavelength Photosensor for On-Chip Real-Time Monitoring of Fluorescence and Turbidity
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Kazuaki Sawada, Makoto Ishida
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys (in press)
• [学会発表] 32x32 CMOS DNA Sensor Array using Charge Transfer Technique (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Shinichi Terao, Hidekuni Takao, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada
  • 学会等名: Proceedings of the Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology(APCOT)
  • 発表場所: Taiwan(3D1-4)
  • 年月日: 20080600
• [学会発表] Improvement in filter-less fluorescence sensor capability by optimization of potential distribution (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishii Hiroyasu, Yuki Maruyama, Hiekuni Takao, Makoto Ishida and Kazuaki Sawada
  • 学会等名: Proceedings of the Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology(APCOT)
  • 発表場所: Taiwan(2C1-3)
  • 年月日: 20080600
• [学会発表] アバランシェフォトダイオードを用いた高感度波長スペクトル検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山正弘, 丸山結城, 澤田和明
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(28a-ZQ-8)
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 電荷転送技術を用いたCMOS DNAイメージセンサ (2008)
  • 著者名/発表者名: 寺尾信一, 丸山結城, 高尾英邦, 石田誠, 澤田和明
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(27p-R-14)
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] ON-CHIP MULTI WAVELENGTH DETECTION SENSOR FOR REAL TIME MONITORING OF FLUORESCENCE AND OPACITY (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Kazuaki Sawada, Hidekuni Takao, Makoto Ishida
  • 学会等名: Proceedings of TRANSDUCERS' 07
  • 発表場所: (Vol.2, 3EH1.P1, 1971-1974)
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] ON-CHIP MULTIWAVELENGHT DETECTION SENSOR FOR FLUORESCENE AND TURBIDITY DETECTION (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Kazuaki Sawada, Hidekuni Takao, Makoto Ishida
  • 学会等名: Korea-Japan Joint Workshop on Advanced Semiconductor Process and Equipments
  • 発表場所: Pusan, Korea
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] フィルタレス蛍光検出センサを用いた二本鎖DNAの定量分析およびリアルタイム蛍光検出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 丸山結城, 高尾英邦, 澤田和明, 石田誠
  • 学会等名: 第54回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 青山学院大(28a-SA-2)
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] フィルタレス蛍光検出センサによるDNA増幅過程のリアルタイムモニタリング (2007)
  • 著者名/発表者名: 丸山結城, 高尾英邦, 澤田和明, 石田誠
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会, 第22回応用物理学会講演奨励賞受賞記念講演
  • 発表場所: 北海道工大(6p-A-1)
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 集積回路上への細胞培養および疎水性材料を用いた細胞パターニング (2007)
  • 著者名/発表者名: 丸山結城, 澤田和明, 石田誠
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工大(5p-P8-18)
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] フィルタレス蛍光検出センサのポテンシャル分布最適化による波長分別性能の向上 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井広康, 丸山結城, 高尾英邦, 澤田和明, 石田誠
  • 学会等名: 第68回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-06
• [学会発表] ポテンシャル分布の改善によるフィルタレス蛍光検出センサの波長分別性能向上 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井広康, 丸山結城, 澤田和明, 高尾英邦, 石田誠
  • 学会等名: 2007年映像情報メディア学会年次大会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2007-08-31
• [学会発表] Quantitative Evaluation of Concentration of Double Stranded DNA Using by Filter Less Fluorescence Detection Sensor (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Kazuaki Sawada, Hidekuni Takao, Makoto Ishida
  • 学会等名: Proceedings of the 210^<th> Meeting of The Electrochemical Society
  • 発表場所: Cancun, Mexico(1252)
  • 年月日: 20061029-1103
• [学会発表] A Wide Dynamic Range Photogate Type Image Sensor Based on Self Suppression Principle (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Kazuaki Sawada, Hidekuni Takao, Makoto Ishida
  • 学会等名: Proceedings of the Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT)
  • 発表場所: Singapore(95-MPS-A0288)
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] Quantitative evaluation of double stranded DNA concentration using by filter less fluorescence detection sensor (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuki Maruyama, Kazuaki Sawada, Hidekuni Takao, Makoto Ishida
  • 学会等名: The 23^<RD> Sensor Symposium
  • 発表場所: Takamatsu, Japan(C1-3)
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] フィルタレス蛍光検出センサによるリアルタイム蛍光測定 (2006)
  • 著者名/発表者名: 丸山結城, 澤田和明, 高尾英邦, 石田誠
  • 学会等名: 情報センシング研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20060000
• [図書] フィルタレス蛍光バイオイメージセンサ=CMOSイメージセンサ技術とバイオ科学の融合に向けて=光アライアンス, (19(2)) (2008)
  • 著者名/発表者名: 澤田和明
  • 総ページ数: 21-25
• [産業財産権] 分光センサー、分光センサーを利用した蛍光検出方法および蛍光検出装置 (2008)
  • 発明者名: 澤田和明, 丸山結城
  • 権利者名: 富士フイルム(株), 豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 特願, 2008-17112
  • 出願年月日: 2008-01-29
• [産業財産権] 蛍光検出方法および蛍光検出装置 (2008)
  • 発明者名: 澤田和明, 丸山結城
  • 権利者名: 富士フイルム(株), 豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 特願, 2008-17227
  • 出願年月日: 2008-01-29
• [産業財産権] 分光装置及びその駆動方法 (2008)
  • 発明者名: 澤田和明, 石井広泰, 丸山結城
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 特願, 2008-150614
  • 出願年月日: 2008-06-09
• [産業財産権] 複合検出装置 (2007)
  • 発明者名: 澤田和明, 松尾純一, 中澤寛一
  • 権利者名: 豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: 特願, 2007-329379
  • 出願年月日: 2007-12-20