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2011 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, 大学院・工学研究科, 教授 (40235461)

キーワードマルチモーダルセンサ / バイオイメージング / 異種機能融合 / CMOSイメージセンサ / フィルタレス蛍光検出 / マルチモーダルセンサ
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ブ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得ることを目的とする.LSI技術とバイオの融合したこの新規デバイスにより,従来の手法で不可能であったことが,可能にとなる.平成22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イメージセンサの試作を豊橋技術科学大学LSI工場により行ない,そのチップにより,水素イオン信号(pH)と470nm波長,540nm波長を同時に取得することに成功した.平成23年度は,32×32画素の光・蛍光・イオン画像を同時に取得することができるフィルタレス蛍光イオシイメージセンサを製作した.さらにそれらの画像を同時にPC上にリアルタイムにできるソフトウェアも製作した.そのセンサチップと,読み出しシステムを利用して,リアルタイムで蛍光とイオンを同時に動画像を得ることができた.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multimodal bio-image sensor for real-time proton and fluorescence imaging2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Nakazawa, Makoto Ishida, and Kazuaki Sawada
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B:Chemical

      ページ: 14-20

    • DOI

      doi:10.1016/j.snb.2011.11.010

  • [雑誌論文] Label-Free Acetylcholine Image Sensor Based on Charge Transfer Technology for Biological Phenomenon Tracking2012

    • 著者名/発表者名
      TakenagaS, Tamai Y, OkumuraK, Ishida M, SawadaK
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol.51 ページ: 027001-1-5

    • DOI

      Doi:10.1143/JJAP.51.027001

  • [雑誌論文] Reduction of interference between pH and optical output signals in a multimodal bio-image sensor2011

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Nakazawa, Makoto Ishida, and Kazuaki Sawada
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: Vol.11 ページ: 2718-2722

    • DOI

      doi:10.1109/JSEN.2011.2157340

  • [雑誌論文] Charge Accumulation Type Hydrogen Ion Image Sensor with High pH resolution2011

    • 著者名/発表者名
      Shoko Takenga, Yui Tamai, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada
    • 雑誌名

      Japanese Jounal of Applied Physics(JJAP)

      巻: Vol.50,No.2 ページ: 027001

    • DOI

      doi:10.1143/JJAP.50.027001

  • [学会発表] PROPOSAL FOR A FILTERLESS FLUORESCENCE SENSOR FOR SNP GENOTYPING2012

    • 著者名/発表者名
      K.Yamasaki, H.Nakazawa, N.Misawa, M.Ishida, K.Sawada
    • 学会等名
      BIODEVICES 2012-International Conference on Biomedical Electronics and Devices
    • 発表場所
      Vilamoura, Algarve, Portugal, TheTivoli Victria Hotel Vilamoura
    • 年月日
      20120201-20120204
  • [学会発表] Q-trap構造による累積型高感度pHセンサ2012

    • 著者名/発表者名
      太斎文博, 大竹涼太, 鈴木大貴, 二川雅登, 石田誠, 澤田和司
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] フィルタレス蛍光センサの一塩基多型判定への応用2012

    • 著者名/発表者名
      山崎敬太, 中澤寛一, 三澤宣雄, 石田誠, 澤田和明
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] A Simultaneous Multimodal Sensor for Proton and Light Sensing using a Hole and Electron Accumulation Technique2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Watanabe, Hirokazu Nakazawa, Fumihiro Dasai, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2011 CONFERENCE
    • 発表場所
      LIMERICK, IRELAND University of Limerick
    • 年月日
      20111028-20111031
  • [学会発表] Multimodal Proton and Fluorescence Image Sensor for Bio Applications2011

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Nakazawa, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada
    • 学会等名
      2011 IEEE/IFIP 19th International Conference on VLSI and System-on-Chip
    • 発表場所
      Hong Kong, China, Royal Plaza Hotel, Kowloon
    • 年月日
      20111003-20111005
  • [学会発表] pH・蛍光マルチモーダルイメージセンサの提案・試作2011

    • 著者名/発表者名
      中澤寛一、石田誠、澤田和明
    • 学会等名
      第28回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      東京タワーホール船堀
    • 年月日
      20110926-20110927
  • [学会発表] 電子・正孔蓄積技術を用いたマルチモーダルセンサの提案・試作2011

    • 著者名/発表者名
      中澤寛一、渡邉博人、太斎文博、石田誠、澤田和明
    • 学会等名
      第28回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      東京タワーホール船堀
    • 年月日
      20110926-20110927
  • [学会発表] イオン・蛍光マルチモーダルイメージセンサ2011

    • 著者名/発表者名
      中澤寛一, 石田誠, 澤田和明
    • 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
    • 年月日
      20110829-20110902
  • [学会発表] アセチルコリンイメージセンサを用いた神経伝達のラベルフリーリアルタイムイメージング2011

    • 著者名/発表者名
      武永祥子、玉井唯、平井謙伍、高橋一浩、櫻井孝司、寺川進、石田誠、奥村弘一、澤田和明
    • 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
    • 年月日
      20110829-20110902
  • [学会発表] デュアルキャリアハンドリング法を用いたイオン・光マルチモーダルセンサの製作2011

    • 著者名/発表者名
      渡邉博人, 中澤寛一, 太斎文博, 石田誠, 澤田和明
    • 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
    • 年月日
      20110829-20110902
  • [学会発表] A FILTER-LESS MULTI-WAVELENGTH FLUORESCENCE DETERCTOR2011

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Nakazawa, Keita Yamasaki, Kazuhiro Takahashi, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Solid State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS 2011)
    • 発表場所
      Beijing, China, China National Convention Center
    • 年月日
      20110605-20110609
  • [学会発表] Label-Free Real Time Imaging of Neural Communication using Acetylcholine Image Sensor2011

    • 著者名/発表者名
      Shoko Takenaga, Yui Tamai, Kengo Hirai, Kazuhiro Takahashi, Takashi Sakurai, Susumu Terakawa, Makoto Ishida, Koichi Okumura, Kazuaki Sawada
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Solid State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS 2011)
    • 発表場所
      Beijing, China, China National Convention Center
    • 年月日
      20110605-20110609
  • [備考]

    • URL

      http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=115#

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公開日: 2013-06-26  

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