フィルタレス蛍光イメージセンサの実現

无滤光片荧光图像传感器的实现

基本信息

批准号：
16656108
负责人：
澤田和明
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

一つのフォトダイオードで,特別なフィルタなどを用いずに入ってくる光の波長分布が分かる画期的なフォトダイオード構造の提案と実験的な実証を行い,アレイ化を試みることを研究の目的とし,さらに,そのフォトダイオードを用いて,我々がこれまで実績があるマイクロ流路デバイスと組み合わせて,スマートバイオチップに応用することを目指した.昨年度までにフィルタレス蛍光センサの基本原理を確認することができた.シミュレーションによりその基本性能を確かめた後,実際にフィトダイオードの製作を行い,励起光と蛍光に見立てた2種類の波長の光を同時に照射して100対1の比率で弁別できることに成功した.本年度は現在広く用いられているSyber Green蛍光色素を用いたDNAのハイブリダゼーションの検出実験を行った.ハイブリダイゼーションの実験は22baseのDNAを実際に使用した.Syber Green蛍光色素を用いハイブリダイゼーションを行ったサンプルとハイブリダイゼーションを行わない場合の両者を準備して,450nmの励起光をLEDで照射を行ったところ,フィルタなど用いずにSyber Green蛍光の変化の測定に成功した.さらにフィルタレス蛍光センサのアレイ化を行い,4×4アレイの製作を行った.アレイを作製するにあたり,CMOSイメージセンサ技術を導入することにより,逐次読み出しが可能となった.また,Y字流路とこのフィルタレストドダイオードを一体化させて蛍光の測定にも成功した.

我们研究的目的是提出并在实验上证明一种突破性的光电二极管结构，该结构允许在不使用特殊过滤器的情况下分布光波长，并尝试使用光电二极管制作阵列。此外，我们旨在使用此光电二极管将其与以前证明在智能生物芯片中使用的微通道设备相结合。到去年，我们能够确认无过滤器荧光传感器的基本原理。在验证了模拟的基本性能之后，我们实际上制造了植物模型，并通过照射两种类型的波长，以100-1的比率将其歧视，这些波长被认为是同时被视为激发光和荧光的，并以100-1的比率进行区分。今年，我们使用Syber Green荧光染料进行了DNA杂交的检测实验，该染料目前已被广泛使用。在杂交实验中，我们实际上使用了22个基本DNA。 Syber我们制备了使用绿色荧光染料和在没有杂交的情况下杂交的两个样品，并用450 nm的激发光照射，并成功地测量了Syber绿色荧光的变化而无需使用过滤器。此外，将无过滤器荧光传感器阵列构造以制造4x4阵列。在准备阵列时，引入了CMOS图像传感器技术以启用顺序读数。此外，我们通过整合Y形流道和该过滤器二极管成功地测量了荧光。