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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2016-04-21 14:55 安定な人工脂質二分子膜形成のための微細孔を有するシリコンチップの作製 ○但木大介・平野愛弓（東北大）・石橋健一（半一）・荒木 駿・吉田美優・荒田航平・大堀 健・山本英明・庭野道夫（東北大）  ED2016-2 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2016-2 |
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| 抄録 | （和） | 我々の体を構成する個々の細胞を覆う脂質二分子膜（BLM）は、わずか数ナノメートルの厚さでありながら、高い絶縁性を有するという特徴を持つ。このため、人工膜再構成系において、BLMにイオンチャネルである膜タンパク質を包埋することによって、高感度の検出ができるバイオセンサーとして機能させることが可能になる。我々は以前、半導体微細加工技術を用いて、シリコンチップ上に直径数十ミクロンスケールの微細孔を作製したところ、機械的安定性に優れたBLMの形成に成功した。これは孔のエッジを滑らかなテーパーの付いた形状にすることによって、膜にかかるストレスが抑制されたためだと考えられる。しかしながら、チップの作製過程において、この微細孔には亀裂が入りやすく、結果としてチップの歩留まりや再現性が低くなるという根本的な問題が存在した。我々はこの問題の克服のために、各プロセスにおけるチップの微細構造に着目し、エッチャントの種類や温度制御、エッチング時間といった要素をそれぞれ見直すことによって、最終的なチップの歩留まりを83%（n = 209）まで上昇させることに成功した。 |
| （英） | Bilayer lipid membranes (BLMs) that cover trillions of cells in our body have features of a nanometer scale thickness and a high resistivity. Artificially reconstituted BLMs serve, therefore, as a supporting material for incorporating ion channel proteins, and the incorporated BLMs can function as highly detective bio-sensors. Previously, we succeeded in the formation of mechanically stable BLMs by preparing membranes in micro-apertures formed in silicon (Si) chips using a semiconductor microfabrication technique. The BLM stabilization is due to the smoothly tapered shape of the aperture edge, which reduces the stress on the bilayer. However, there existed a fundamental problem that the micro-aperture oftentimes came with cracks and the reproducibility of fabricating proper chips was unsatisfactory. In order to solve the problem, we focused on the nanoscale structure at each step of Si chip fabrication, and succeeded in reaching 83% (n = 209) of the yield by improvements such as the change of etchant, the optimization of the temperature control of etchant, and the avoidance of the excessive etching. | |
| キーワード | （和） | 人工脂質二分子膜 / 半導体微細加工プロセス / イオンチャネルセンサー / / / / / |
| （英） | artificial bilayer lipid membranes (BLMs) / semiconductor microfabrication process / ion channel sensor / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 116, no. 14, ED2016-2, pp. 5-7, 2016年4月. | |
| 資料番号 | ED2016-2 | |
| 発行日 | 2016-04-14 (ED) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ED2016-2 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2016-2 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
| 開催期間 | 2016-04-21 - 2016-04-22 |
| 開催地（和） | 山形大学工学部 有機EL研究センター 4F大会議室 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 有機デバイス、酸化物デバイス、一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ED |
| 会議コード | 2016-04-ED |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 安定な人工脂質二分子膜形成のための微細孔を有するシリコンチップの作製 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fabrication of silicon chips with micro-apertures for formation of stable artificial bilayer lipid membranes |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 人工脂質二分子膜 / artificial bilayer lipid membranes (BLMs) |
| キーワード(2)（和/英） | 半導体微細加工プロセス / semiconductor microfabrication process |
| キーワード(3)（和/英） | イオンチャネルセンサー / ion channel sensor |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 但木 大介 / Daisuke Tadaki / タダキ ダイスケ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 平野 愛弓 / Ayumi Hirano-Iwata / ヒラノ アユミ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 石橋 健一 / Kenichi Ishibashi / イシバシ ケンイチ |
| 第3著者 所属（和/英） | 株式会社 半一 (略称： 半一) Hang-Ichi Corporation (略称： Hang-Ichi) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 荒木 駿 / Shun Araki / アラキ シュン |
| 第4著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 吉田 美優 / Miyu Yoshida / ヨシダ ミユ |
| 第5著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 荒田 航平 / Kohei Arata / アラタ コウヘイ |
| 第6著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | 大堀 健 / Takeshi Ohori / オオホリ タケシ |
| 第7著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第8著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山本 英明 / Hideaki Yamamoto / ヤマモト ヒデアキ |
| 第8著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第9著者 氏名（和/英/ヨミ） | 庭野 道夫 / Michio Niwano / ニワノ ミチオ |
| 第9著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2016-04-21 14:55:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ED |
| 資料番号 | ED2016-2 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | no.14 |
| ページ範囲 | pp.5-7 |
| ページ数 | 3 |
| 発行日 | 2016-04-14 (ED) |
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