単一細胞の力刺激反応計測のためのＭＥＭＳカンチレバー

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22241033
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 下山 勲 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (60154332)
• 連携研究者: 松本 潔 東京大学, IRT 研究機構, 特任教授 (10282675) ; 菅 哲朗 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (30504815) ; 竹井 裕介 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (00513011) ; 野田 堅太郎 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (00547482) ; 高橋 英俊 東京大学, IRT 研究機構, 特任研究員 (90625485)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: マイクロセンサー

研究概要

細胞に対して力学的刺激を定量的に再現性よく加えることが可能な3軸ピエゾ抵抗型MEMSカンチレバーの研究開発を行った。カンチレバーはSOI基板上で製作され、カンチレバーの表面及び梁の側面にピエゾ抵抗層を形成することで、3方向の歪みを同時に検出可能となるよう設計した。3軸方向それぞれに対して、1 μN以下の分解能で力を独立して計測可能なデバイスを実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Differential pressure distribution measurement for the development of insect-sized wings (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Takahashi, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: vol.24, no.5, (article no.055304)
  • DOI: 10.1088/0957-0233/24/5/055304
  • 査読あり
• [雑誌論文] A photoresponse -compensated parallel piezoresistive cantilever for cellular force measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: Uijin G. Jung, Kenta Kuwana, Yoshiharu Ajiki, Hidetoshi Takahashi, Tetsuo Kan, Yusuke Takei, Kentaro Noda, Eiji Iwase, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 雑誌名: Journal of Micromechanics and Microengineering 巻: vol.23, no.5, (article no.045015)
  • DOI: 10.1088/0960-1317/23/4/045015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a piezoresistive triaxial force sensor probe using the sidewall doping method (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Kan, Hidetoshi Takahashi, Nguyen Binh-Khiem, Yuichiro Aoyama, Yusuke Takei, Kentaro Noda, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 雑誌名: Journal of Micromechanics and Microengineering 巻: vol.23, no.3, (article no.035027)
  • DOI: 10.1088/0960-1317/23/3/035027
  • 査読あり
• [学会発表] Quantitative evaluation of the influence of dopaminergic neuron on flapping locomotion (2013)
  • 著者名/発表者名: Koki Azuma, Hidetoshi Takahashi, Tetsuo Kan, Jun Tanimura, Kei Ito, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 学会等名: The 26th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2013)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20130120-24
• [学会発表] A piezoresistive cellular traction force sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: Uijin G. Jung, Hidetoshi Takahashi, Tetsuo Kan, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 学会等名: The 26th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2013)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20130120-24
• [学会発表] 50nm-thick piezo-resistive cantilever (2012)
  • 著者名/発表者名: Takanori Usami, Akihito Nakai, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 学会等名: The 7th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS2012)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20120305-08
• [学会発表] Triaxial force sensor with strain concentration notch beam for measurement of insect flight force (2012)
  • 著者名/発表者名: Koki Azuma, Hidetoshi Takahashi, Tetsuo Kan, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 学会等名: The 25th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2012)
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 20120129-0202
• [学会発表] サイドウォールドーピングを用いたピエゾ抵抗型三軸力センサ (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅哲朗 ,高橋英俊 ,青山雄一郎 ,竹井裕介,野田堅太郎 ,松本潔 ,下山勲
  • 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
  • 年月日: 20110926-27
• [学会発表] Si nano-pillars for measuring traction force exerted by filopodia (2011)
  • 著者名/発表者名: Uijin Jung, Tetsuo Kan, Kenta Kuwana, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 学会等名: The 16th IEEE International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers '11)
  • 発表場所: Beijin, China
  • 年月日: 20110605-09
• [学会発表] Differential pressure distribution measurement of a free-flying butterfly wing (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Takahashi, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 学会等名: The 16th IEEE International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers '11)
  • 発表場所: Beijin, China
  • 年月日: 20110605-09
• [学会発表] A Gas Sensor Based on Viscosity Change of Ionic Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuharu Ohsawa, Hidetoshi Takahashi, Kentaro Noda, Tetsuo Kan, Kiyoshi Matsumoto and Isao Shimoyama
  • 学会等名: The 24th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2011)
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 20110123-27
• [備考]
  • URL: http://www.leopard.t.u-tokyo.ac.jp/research.html