マイクロ・ナノ加工技術を用いたバイオエレクトロニクスデバイス

出典: BeansCM

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健康医療応用デバイス 応用分野 創薬
健康医療応用デバイス 大きさ 分子
健康医療応用デバイス 原理 化学(電気化学、蛍光、pH)
健康医療応用デバイス 原理 電気生理
健康医療応用デバイス 対象 タンパク


目次

項目の説明 【必須】

半導体微細加工技術によるナノデバイス技術と遺伝子・たんぱく質・細胞などのバイオ材料とを融合したナノバイオエレクトロニクスデバイス


【背景】

近年、バイオチップにはテーラメイド医療や創薬開発、環境産業、ヘルスケアなどの広範な産業への貢献が期待されている。


【本デバイスの優位性】

MEMS技術を用い、フェムトリットルオーダーの体積を持つチャンバーを作製することで、 反応溶液を物理的に極小領域に閉じ込め、一分子計測を実現した。

構造

PDMSシート表面にチャンバー(フェムトリッターオーダー)をアレイ化

【製作方法】

0.材料:シリコンウエハ、PDMS

1.プラズマイオンエッチング装置により異方性エッチングを行う (半径1.1μm、高さ1.5μmの円柱構造アレイをシリコンウエハ上に作製)

2.1で作製したエッチング加工済シリコンウエハを鋳型としてPDMSシートを作製した


【完成したデバイス】

PDMSシートの表面に、規則正しくフェムトリットルオーダーのチャンバーが整列したデバイス

図1 フェムトリッター容積の反応チャンバー

特性・性能・評価

反応溶液を物理的に極小領域に閉じ込めることで、一分子計測を実現した。 β-galactosidase、F1-ATPaseの一分子酵素反応の測定を行い、超高感度計測を可能としたデバイスを実現した。

文献情報,参考文献

Y.Rondelez,G.Tresset,T.Nakashima,Y.Kato Yamada,H.Fujita,S.Takeuchi and H.Noji:Nature 433(2005)773

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