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2009 年度 実績報告書

蛍光・イオン融合イメージセンサ技術によるマルチモーダルバイオチップの実現

研究課題

研究課題/領域番号 21246058
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)

キーワードLSI / スマートセンサ / 蛍光画像 / フィルタレス蛍光検出 / マルチモーダルセンサ / マルチモーダルイメージセンサ / イオンイメージセンサ
研究概要

同一センサで,光画像・蛍光画像・イオン画像を同時測定できる世界に類をみないマルチモーダルセンサを実現し,このセンサをCMOS/CCD技術によりそれらの情報を画像化できるバイオイメージセンサを製作する.さらにこのバイオイメージセンサに生体,細胞などを直接,密着または培養させることにより,それらの情報をリアルタイムに観察できるシステムを製作することを目標としている.従来蛍光画像は蛍光顕微鏡を用いて,様々なラベルを用いながら生体観察を行ってきた.フィルタを使わないことで,従来の蛍光顕微鏡においては,光学フィルタを交換することでしか撮影できなかった多重染色した蛍光画像を,本イメージセンサを利用してリアルタイム観察が出来る可能性を示し,多重染色した蛍光動画像を取得できる見通しが立ち,従来の手法で不可能であったことが,LSI技術とバイオ化学の融合により可能にとなる.本年度は蛍光画像と水素イオンを同時に取得する単体のマルチモーダルセンサの試作を行い,その同時取得できることを明らかにすることができた.水素イオンセンサとしての感度も理論値通り,また光センサとしても40dBのダイナミックレンジを確認した.蛍光と励起光の分解は1:50程度であり,バイオ分析として用いるにはまだ不足がある.今後デバイスの構造をさらに最適化しダイナミックレンジの拡大を図り,バイオ応用を試みる.またイオン信号に対する光の影響などの原理的にはないと考えてきたが,微少な影響が見えてきたので来年度その影響を除去するシステムを検討する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Label free CMOS DNA image sensor based on the charge transfer technique2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Maruyama, S.Terao, K.Sawada
    • 雑誌名

      Biosensor and Bioelectronics Vol.24

      ページ: 3108-3112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiwavelength Photosensor for On-Chip Real-Time Monitoring of Fluorescence and Turbidity2009

    • 著者名/発表者名
      Yuki Maruyama, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.48 No.6

      ページ: 067003-067006

    • 査読あり
  • [学会発表] Proposed a Progressive Type pH and Optical Fused Image Sensor2009

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Nakazawa, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada
    • 学会等名
      2009 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      Sendai, Miyagi, Japan
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Two-dimensional Ion Image Sensor by CCD/CMOS sensor technology2009

    • 著者名/発表者名
      澤田和明, 石田誠
    • 学会等名
      8^<th> Asian Conference on Chemical Sensors(ACCS2009)
    • 発表場所
      Deagu Korea
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] プログレッシブ型pH・光融合イメージセンサの提案2009

    • 著者名/発表者名
      中澤寛一, 石田誠, 澤田和明
    • 学会等名
      映像情報メディア学会情報センシング研究会
    • 発表場所
      NHK放送技術研究所, 東京
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] A Fused pH and Fluorescence Sensor using a same Sensing Area2009

    • 著者名/発表者名
      中澤寛一, 石井広康, 石田誠, 澤田和明
    • 学会等名
      The 8^<th> Annual IEEE Conference on Sensors (IEEE Sensors 2009)
    • 発表場所
      Christchurch, New Zealand
    • 年月日
      2009-10-29
  • [学会発表] シリコン集積回路とバイオセンシングデバイスの融合2009

    • 著者名/発表者名
      澤田和明
    • 学会等名
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学, 富山
    • 年月日
      2009-09-08
  • [学会発表] pH・蛍光融合センサの提案と試作2009

    • 著者名/発表者名
      中澤寛一, 石井広康, 石田誠, 澤田和明
    • 学会等名
      2009年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      工学院大学新宿キャンパス, 東京
    • 年月日
      2009-08-28

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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