2008 Fiscal Year Annual Research Report
大面積かつ高速なバイオ化学イメージングデバイスの開発
Project/Area Number |
08F08034
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
吉信 達夫 Tohoku University, 大学院・医工学研究科, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WAGNER T. 東北大学, 大学院・医工学研究科, 外国人特別研究員
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Keywords | 化学センサー |
Research Abstract |
本研究では、LAPS(Light-Addressable Potentiometric Sensor)と呼ばれる半導体化学センサをベースとした化学イメージングにおいて、大型の試料を短時間でスキャンすることができるシステムの開発を目的として研究を行った。初年度は、多点同時測定のための複数光源の高密度化および光源ドライバ回路の製作を行った。半導体化学イメージセンサにおいては、センサ面内の各ピクセルを光照射する際に発生する光電流を測定することによって画像化を行うが、ピクセル数が多い場合は走査に時間がかかり、1画面の取得に数分単位を要するという問題があった。そこで、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)アレイを用いて多数の光源を直線状に配列したスキャナを作製し、各レーザを異なる周波数で点滅させて得られる光電流信号をフーリエ解析することによって各点におけるイオン濃度を同時に計測し、このアレイを1方向のみに移動させることで短時間に化学イメージの取得を行う方式を考案した。250ミクロン間隔で12個のVCSELを実装したチップを用いたスキャナを試作した。このVCSELアレイを複数個並べることにより、たとえば15mm角のセンサチップを60×60の解像度でスキャンすることが可能となる。また、このスキャナ上の複数の光源を数100Hz〜数10kHzの周波数で独立かつ高精度に点滅させるため、FPGA(Field Programmable Gate Array)を用いたVCSELアレイのドライバおよびソフトウェアを開発した。
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Research Products
(3 results)