| 講演名 | 2014-07-11 細胞局所イオン刺激に向けたゲート制御式イオン選択的透過ナノチャネルの製作(センサデバイス,MEMS,一般) 高橋 一浩, 西本 淳平, 上村 義永, 渥美 和矢, 服部 敏明, 二川 雅登, 奥村 弘一, 石田 誠, 澤田 和明, |
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| 抄録(和) | 本研究では細胞電位の発生起源であるイオンに注目し,細胞におけるイオンチャネルの作用に類似した選択的イオン透過デバイスを作製し,細胞の局所多点イオン刺激を行うことを目的としている.ナノ流路上部に配置したAl電極を用いて電圧を印加することでナノ流路内の電気二重層の厚さを変化させ,イオン透過量の制御を検討した.ナノ流路形成には厚さ40nmのポリシリコンを犠牲層として堆積し,二フッ化キセノンでエッチングすることでナノ流路を形成した.ナノ流路間にKCl溶液の濃度勾配を与えると,流路間に約6nAのイオン電流が観測された.同様の条件でナノ流路間に濃度勾配を与え,1時間経過後の出力側のK^+濃度を原子吸光分析装置で測定したところ,3.8μMのK^+濃度変化が観測された.また,ゲート電極に正電圧を印加するとナノチャネルを流れるイオン電流が減少し,負電圧を印加した場合にはイオン電流の増加が観測できた.以上の結果はゲート電極に電圧を印加することで,イオンの拡散量をコントロールできたことを示していると考えられる. |
| 抄録(英) | This paper presents a nanofluidic channel with Al gate electrodes developed by conventional silicon planar process, which can control ionic current through the nanochannel by the gate electrode voltages. A 40nm nanochannel with Al gate electrode was developed by removing sacrificial polysilicon using XeF_2 etching. When the 10^<-4> M KCl solution was added to the inlet, we observed ionic current change of 6 nA. The K ion concentration at the outlet in an hour was also measured by an atomic absorption spectrometer, and the concentration was increased to 3.8μM. The ionic current decreased by applying to the gate electrode at positive gate bias and increased at negative gate bias. The possibility of the ion stimulation device was indicated by controlling ion transportation using nano fluidic channel. |
| キーワード(和) | ナノチャネル / 電気二重層 / シリコンプレーナプロセス / イオン選択的透過 |
| キーワード(英) | Nanochannel / electrical double layer / silicon planar process / selective ionic transport |
| 資料番号 | ED2014-50 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
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| 開催期間 | 2014/7/3(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electron Devices (ED) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 細胞局所イオン刺激に向けたゲート制御式イオン選択的透過ナノチャネルの製作(センサデバイス,MEMS,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fabrication of gate controlled selective ionic transport nanofluidic channel for local stimulation of cell |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ナノチャネル / Nanochannel |
| キーワード(2)（和/英） | 電気二重層 / electrical double layer |
| キーワード(3)（和/英） | シリコンプレーナプロセス / silicon planar process |
| キーワード(4)（和/英） | イオン選択的透過 / selective ionic transport |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高橋 一浩 / Kazuhiro TAKAHASHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 Toyohashi University of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 西本 淳平 / Junpei NISHIMOTO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 Toyohashi University of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 上村 義永 / Yoshinaga UEMURA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 Toyohashi University of Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 渥美 和矢 / Kazuya ATSUMI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 Toyohashi University of Technology |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 服部 敏明 / Toshiaki HATTORI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 Toyohashi University of Technology |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 二川 雅登 / Masato FUTAGAWA |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 Toyohashi University of Technology |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 奥村 弘一 / Koichi OKUMURA |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学 Toyohashi University of Technology |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 石田 誠 / Makoto ISHIDA |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学:豊橋技術科学大学エレクトロニクス先端融合研究所 Toyohashi University of Technology:EIIRIS, Toyohashi University of Technology |
| 第 9 著者 氏名（和/英） | 澤田 和明 / Kazuaki SAWADA |
| 第 9 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学:豊橋技術科学大学エレクトロニクス先端融合研究所 Toyohashi University of Technology:EIIRIS, Toyohashi University of Technology |
| 発表年月日 | 2014-07-11 |
| 資料番号 | ED2014-50 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 133 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
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