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2013 年度 実績報告書

アトリットル空間における局所増幅電場の発現と超高感度スクリーニングチップへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 23350118
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

福田 隆史  独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (50357894)

研究分担者 石田 尚之  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80344133)
安部 浩司  独立行政法人産業技術総合研究所, フレキシブルエレクトロニクス研究センター, 主任研究員 (80356378)
牛島 洋史  独立行政法人産業技術総合研究所, フレキシブルエレクトロニクス研究センター, 研究チーム長 (80356568)
福田 伸子  独立行政法人産業技術総合研究所, フレキシブルエレクトロニクス研究センター, 主任研究員 (90360635)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードバイオセンサー / 局在プラズモン / 電場増幅効果 / スクリーニングチップ
研究概要

H25年度は昨年度までに醸成した各要素技術を実用技術に近づけるべく、企業との連携を強化して技術開発と機能検証を進め、以下の成果を得た。
[1] ポリスチレン微粒子を鋳型として、開口部に凸構造を持つサブ波長構造(外殻付孔構造)をより高い面密度で作製する条件を見出し、また、当該構造が溶液中の分子や分散液中の微粒子を捕集する効果を示すことを見出した。この成果は国内学会発表2件と国際誌論文1報にて公表した。
[2]ナノインプリント法によるサブ波長構造の複製について検討した。熱硬化型シリコーン樹脂のネガ型レプリカに紫外線硬化樹脂を適用して複製する方法で少なくとも10回の転写耐久性を確認し、また、原子間力顕微鏡により複製構造がオリジナルを良く再現することを確認した。この結果、マルチスポットチップの作製や同方法による量産化に見通しが得られた。
[3] 夾雑物の有無がチップのセンシング応答に与える影響について、インフルエンザA型(H1N1)のウィルス核タンパク認識抗体を物理吸着させたチップを用いて検討した。ここで、夾雑物無しサンプルはリン酸バッファ溶液にて不活性化ウィルスを希釈したものとし、夾雑物有りサンプルは市販のイムノクロマトキット付属のバッファ溶液にて希釈したものとした(当該バッファには界面活性剤や粘度調整剤他が添加されていると推定)。その結果、夾雑物の有無に依らず定量的なセンシングが達成出来ることが確認された。
[4] ポータブル超小型計測器に関しては、2つの展示会でデモンストレーションを行い、また、2件の解説記事、1件の書籍、1件の招待講演にて成果を発信した。さらに、ソフトウェアの高度化にも取り組み、電子カルテとの連携を念頭に置いたクライアント-サーバ間データ共有機能の開発も行った。これにより、開発技術の実用性を一層強くアピールできるプロトタイプシステムに仕上がったと考えている。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of submicron pores with an outer shell using modified poly(vinyl alcohol) and the molecular or particle collection effect2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Emoto *, Naomi Noguchi , Tomoko Kobayashi , and Takashi Fukuda
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 ページ: 12601-12607

    • DOI

      http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/la4022068

    • 査読あり
  • [学会発表] 水溶性ポリマーを用いた外殻付孔構造の作製と分子/微粒子捕集効果

    • 著者名/発表者名
      江本顕雄、福田隆史
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
  • [学会発表] ポリマーの特性を生かした微細構造形成とその機能、そしてバイオセンシング機器開発

    • 著者名/発表者名
      福田隆史、江本顕雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ポリマー光部品研究会 「産業界がポリマー材料に求めるもの ~医療・通信分野の立場から~」
    • 発表場所
      回路会館
    • 招待講演
  • [学会発表] 水溶性ポリマーを用いた外殻付孔構造の高密度形成に関する検討

    • 著者名/発表者名
      江本顕雄、福田隆史
    • 学会等名
      第61回応用物理学春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学 相模原キャンパス
  • [図書] パーソナル・ヘルスケア -ユビキタス、ウエラブル医療実現に向けたエレクトロニクス研究最前線-2013

    • 著者名/発表者名
      福田 隆史、江本 顕雄、瀬崎 文康
    • 総ページ数
      398
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス

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公開日: 2015-05-28  

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