基盤機能化と紙、印刷の新技術開発

纸张和印刷的基本功能和新技术开发

基本信息

批准号：
12F02797
负责人：
染谷隆夫
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究の目的は、効率的な印刷プロセスにより生体埋め込み式の医療用電子機器の作成である。有機薄膜トランジスタ(OTFTs)を生体適合性のある基材上に印刷することで、体内への埋め込みを可能にすることが本研究のテーマである。初年度は、生体適合性のある基板にトランジスタを作成すべく有機材料と基板の選別に焦点を当てた。まず初めに、トランジスタを作成する際の印刷に用いるインクの成分とインク輸送技術の選別を行った。具体的には、インクの機能部分となる新しい有機材料の選択である。親和性ポリマーで連続した層を作成し、また、紫外線硬化性のあるインクの配合割合について研究を進めた。その第一段階として、クリーンルームにてオーブン、誘電体コーティング機、半導体蒸着機、スーパーインクジェットプリンターなどを使用し、有機トランジスタを作成する技術を習得した。それにより、金ゲート、ソース、ドレイン、パリレン誘電体およびDNTT有機半導体の層からなる効率的な有機トランジスタや有機トランジスタのアクティブマトリックスの作成が可能となった。また試験的に、直接.銀ナノ粒子を誘電体コーティング機で焼成する方法も行った。次に、バイオ医療における有機薄膜トランジスタ(OTFT)の用途の選別を行った。近年、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を使った放射線癌治療中の体内線量測定機が開発された(高価でかつ定期的な調整が必要とされるため、実用化されていない)。また、カーボンナノチューブ電界効果トランジスタ(CNFET)も生体内線量測定に効果的だと報告されている。これらの有機トランジスタを、印刷技術を駆使して作成することで、安価に、またより高い生体適合性を持たせることが可能となるとの判断から、放射線治療中の体内線量測定をプリンテッド表皮センサで行うことを今後の研究テーマとした。

该研究的目的是通过高效的印刷工艺制造生物植入式医疗电子设备。这项研究的主题是在生物相容性基板上印刷有机薄膜晶体管（OTFT），以便植入体内。第一年的重点是选择有机材料和基板，以在生物相容性基板上创建晶体管。首先，他们选择了用于打印的墨水成分以创建晶体管和墨水传输技术。具体来说，选择新的有机材料，将成为墨水的功能部分。他们创建了连续的亲和聚合物层，并研究了紫外线固化墨水的比例。作为第一步，他们学习了使用烤箱、介电涂层机、半导体蒸发机、超级喷墨打印机等在洁净室中制造有机晶体管的技术。这使得能够创建高效的有机晶体管和由金栅极、源极、漏极、聚对二甲苯电介质和 DNTT 有机半导体层组成的有机晶体管有源矩阵。我们还测试了一种使用介电涂层机直接烧制银纳米粒子的方法。接下来，我们选择了有机薄膜晶体管（OTFT）在生物医学中的应用。最近，开发了一种使用金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）测量放射线癌症治疗期间体内剂量的装置（由于价格昂贵且需要定期调整，尚未投入实际使用）。据报道，碳纳米管场效应晶体管（CNFET）对于体内剂量测定也有效。基于充分利用印刷技术来制造这些有机晶体管，将有可能使其更便宜并具有更高的生物相容性的判断，因此我们开发了一种印刷表皮传感器来测量放射治疗期间的内部剂量。未来的研究就是这样做的。