2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multi-sensing mass-sensor for quality evaluation of in-vitro fertilized egg
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26282143
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
曾根 逸人 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80344927)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
保坂 純男 群馬大学, 大学院理工学府, 特任教授 (10334129)
坂田 利弥 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70399400)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カンチレバ－半導体複合型バイオセンサ / 検査・診断システム / 医用システム / 電子デバイス・機器 / モニタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、体外受精卵の非侵襲な精密診断法の開発を目指して、受精卵の重量と呼吸活性の同時連続測定が可能な、ピエゾ抵抗カンチレバに半導体センサを搭載したマルチ卵重計を創製する。平成29年度は、以下の項目について研究し、成果を得た。
(1) LabVIEWを用いたカンチレバセンサ自励発振システムの改良：昨年度試作したLabVIEWによる自励発振システムでカンチレバの振幅が増加する問題について、サンプリングレートと収録時間の最適化およびPID制御の導入によって解決した。
(2) 2方向観察沈降測定法によるマウス受精卵質量測定：試作した2方向観察沈降測定システムを用いてマウス受精卵と未受精卵の密度と質量を測定した結果、マウス受精卵で1027 kg/m3、467 ng、マウス未授精卵で1025 kg/m3、419 ngが得られ、受精後にいずれも増加する知見を得た。
(3) 有限要素解析（FEM）を用いた受精卵搭載ホルダ型カンチレバセンサの振動解析：受精卵を固定して微小質量変化を測定可能なホルダ型カンチレバについてFEMシミュレーションを行い、大気中と水中の振動特性を実測値と比較してFEMの有効性を確認した。
(4) 電子線フォトリソグラフィを用いたSiナノワイヤ（NW）バイオセンサの作製と低濃度抗体検出：電子線リソグラフィでSOI基板に幅100～200 nmのSiNWを形成し、配線後に電極部は絶縁被覆して内径2 mmの反応セルを付けたSiNWセンサを作製した。SiNW表面をアミノシラン処理後、低濃度IgG抗体と反応させ、濃度6 fMの超低濃度IgGの検出を確認した。
(5) 体外受精卵呼吸活性評価のためのマルチ卵重計の試作とイオン検出評価：昨年度に引き続きマルチ卵重計を試作し、Pドープで形成したイオンセンサ部について、pH標準液を用いた測定から酸性側で感度47.3 mV/pHを得た。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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