| 講演名 | 2016-08-10 金ハーフミラーを用いたMEMS光干渉型バイオセンサの波長選択性向上 高橋 利昌(豊橋技科大), 桝屋 善光(豊橋技科大), 石田 隼斗(豊橋技科大), 澤田 和明(豊橋技科大), 高橋 一浩(豊橋技科大), |
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| 抄録(和) | 本研究ではバイオマーカーの非標識、高感度、マルチ検出を目的に、MEMS光干渉計を用いたバイオセンサを提案している。光干渉計の上部ミラーとなる可動膜へ、抗原抗体反応によりターゲット分子を吸着すると、表面応力の変化により変位する可動膜の変形量を高感度に検出する。反射率の高い金属ハーフミラーにより、波長選択性の高い光干渉計を作製することによって、可動膜の変位量の検出感度を向上することができる。近赤外帯域で高い反射率を有し、エアギャップを形成する犠牲膜エッチングの際に使用する二フッ化キセノンに対して耐性をもつ金をハーフミラー材として用いることにより、解析的には半値幅16 nmまで波長選択性を向上することが示された。上部ハーフミラーの被覆率の違いによるストレス感度を有限要素法による解析を行い、センシングエリアに対し被覆率10%でAuハーフミラーを形成すると、ストレス感度の低下が6%程度に抑えられる結果が得られた。また、プロトタイプの光干渉計の可動膜上にAuハーフミラーを30 nm追加したときに従来よりも干渉特性の勾配が1.32倍に向上した結果が得られた。 |
| 抄録(英) | We have developed MEMS optical interferometric biosensor for biomarker detection with label-free, high sensitivity, and multi-marker detection. The proposed biosensor measure a membrane deformation caused by immobilization of biomolecules by antigen-antibody reaction on the movable membrane of the interferometer. Highly reflective metal mirror provides to improve displacement sensitivity of the movable membrane. An analytical results show small FWHM of 16 nm by using Au half-mirror which has high reflectivity on near-IR band and high etching selectivity to XeF2 as a sacrificial etching gas to form air gap. In addition, Au half-mirror with a small fill factor of 10% suppress a degradation of stress sensitivity. The gradient of interference spectrum improved to be 1.32 times by employment of 30 nm Au half-mirror on the deformable parylene-C membrane. |
| キーワード(和) | ファブリペロー干渉計 / 金ハーフミラー / バイオセンサ / 波長選択性 |
| キーワード(英) | Fabry-Perot interferometer / Au half-mirror / biosensor / wavelength selectivity |
| 資料番号 | ED2016-39 |
| 発行日 | 2016-08-02 (ED) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
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| 開催期間 | 2016/8/9(から2日開催) |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | センサ，MEMS，一般 |
| テーマ（英） | Sensor, MEMS, general |
| 委員長氏名（和） | 前澤 宏一(富山大) |
| 委員長氏名（英） | Koichi Maezawa(Univ. of Toyama) |
| 副委員長氏名（和） | 津田 邦男(東芝) |
| 副委員長氏名（英） | Kunio Tsuda(Toshiba) |
| 幹事氏名（和） | 鈴木 寿一(北陸先端大) / 新井 学(新日本無線) |
| 幹事氏名（英） | Toshikazu Suzuki(JAIST) / Manabu Arai(New JRC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 東脇 正高(NICT) / 大石 敏之(佐賀大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Masataka Higashiwaki(NICT) / Toshiyuki Oishi(Saga Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electron Device |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 金ハーフミラーを用いたMEMS光干渉型バイオセンサの波長選択性向上 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Improving wavelength selectivity of MEMS Fabry-Perot interferometric biosensor using Au half-mirrors |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ファブリペロー干渉計 / Fabry-Perot interferometer |
| キーワード(2)（和/英） | 金ハーフミラー / Au half-mirror |
| キーワード(3)（和/英） | バイオセンサ / biosensor |
| キーワード(4)（和/英） | 波長選択性 / wavelength selectivity |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高橋 利昌 / Toshiaki Takahashi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学(略称：豊橋技科大) Toyohashi University of Technology(略称：Toyohashi Tech.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 桝屋 善光 / Yoshihiro Masuya |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学(略称：豊橋技科大) Toyohashi University of Technology(略称：Toyohashi Tech.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石田 隼斗 / Hayato Ishida |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学(略称：豊橋技科大) Toyohashi University of Technology(略称：Toyohashi Tech.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 澤田 和明 / Kazuaki Sawada |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学(略称：豊橋技科大) Toyohashi University of Technology(略称：Toyohashi Tech.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 高橋 一浩 / Kazuhiro Takahashi |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学(略称：豊橋技科大) Toyohashi University of Technology(略称：Toyohashi Tech.) |
| 発表年月日 | 2016-08-10 |
| 資料番号 | ED2016-39 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | ED-181 |
| ページ範囲 | pp.47-50(ED), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2016-08-02 (ED) |