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ヒト正常値. 10mm. 温調部. 血球カウンタ. 45º. CRP 測定部. 反応部. 溶液流入口. 溶液流入口. ポスターのイメージ. 電子情報通信学会 東海支部. 電子 太郎 (指導教員: 情報 次郎) 電子情報通信大学 東海学部. 血液分析用集積化マイクロチップ. 共同研究企業:堀場製作所. 豊橋技術科学大学. チップ構成要素. 集積回路技術 MEMS 技術. 血液分析技術. ヘモグロビン量センサ C 反応性タンパク量センサ 集積回路 血球数計測センサ. 連携. 融合. 血液分析マイクロチップ. 小型軽量
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ヒト正常値 10mm 温調部 血球カウンタ 45º CRP測定部 反応部 溶液流入口 溶液流入口 ポスターのイメージ 電子情報通信学会 東海支部 電子 太郎 (指導教員:情報 次郎) 電子情報通信大学 東海学部 血液分析用集積化マイクロチップ 共同研究企業:堀場製作所 豊橋技術科学大学 チップ構成要素 集積回路技術 MEMS技術 血液分析技術 • ヘモグロビン量センサ • C反応性タンパク量センサ • 集積回路 • 血球数計測センサ 連携 融合 血液分析マイクロチップ • 小型軽量 • 迅速な分析 • 簡単な操作 POCT (Point of care testing)用途 ワンチップ化 • 往診時に携行してその場検査 • 救急医療 (救急車内、救急救命室、集中治療室) • ネットワークと組み合わせた在宅医療、自己診断 Satake et al., Sens. & Actuat., B 83 (2002), pp. 77-81. ヘモグロビン量測定マイクロチップ マイクロチップによるヘモグロビン測定データ ※サンプル提供:㈱堀場製作所 フォト ダイオード 測定光源 • Glass-Si-Si 3層構造 Glass :流路密閉、光入射窓 上層Si:溶液流路 下層Si:PD+MOS集積回路 • 45度ミラーにより、少ない 反射回数で長い光路長 45度ミラー サンプル:希釈液、ヘモグロビン量測 定用試薬(溶血剤)を混合 Glass Si 溶液流路 • 直線性:相関係数 0.99 • 再現性 : CV値 0.61 % 以下 • ヒト正常値 (12-17 g/dl)は • センサ特性の線形領域内 Si MOS集積回路 Sample B1サイズ(728mm × 1,030mm)推奨 Noda et al., Sens. & Actuat., B 119 (2006), pp. 245-250. C反応性タンパク測定マイクロチップ 温度調節・混合機構 化学反応の速度:温度に依存 溶液温度を一定に保ち反応速度を制御 • 前処理機構集積化 • ・溶液温度制御による • 反応速度均一化 • ・チップ内溶液混合 • によりレート法に対応 • 同期検波回路搭載 • ・ロックイン検出による • 雑音除去 制御ブロック図 ヒータ、センサ部断面図 温度調節機構回路図 マイクロチップの作製 • 流路層 45度ミラー エッチング断面 1cm 1cm 特性評価用実装済写真 チップ単体写真 (指先サイズ) • 回路層 • 標準nMOSプロセス • 追加工程 • PD受光部形成 • 温度センサ • pn接合形成 • チップサイズ • 11 × 11 mm 溶液混合部 Deep-RIE加工 参照信号発振 同期検波 まとめ フォトダイオード • 集積回路を一体化した血液分析マイクロチップを開発 • ヘモグロビン量測定マイクロチップの製作・良好な評価結果 • C反応性タンパク測定マイクロチップの製作 溶液保温ヒータ 今後の予定 温度制御回路 • C反応性タンパク測定マイクロチップの評価 • マイクロ化による迅速混合反応効果確認 • 集積回路一体化による低ノイズ・小型化効果確認 • 各デバイス融合による超小型化効果確認 溶液加熱ヒータ 溶液加熱ヒータ LEDドライバ 平成21年度電子情報通信学会東海支部卒業研究発表会