ポスターのイメージ 電子 太郎 （指導教員： 情報 次郎） 電子情報通信大学 東海学部 電子情報通信学会 東海支部 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 集積回路技術 MEMS技術 チップ構成要素 血液分析技術 連携 • • • • 融合 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 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 ヘモグロビン量測定マイクロチップ 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 Satake et al., Sens. & Actuat., B 83 (2002), pp. 77-81. マイクロチップによるヘモグロビン測定データ フォト ダイオード Glass Si 溶液流路 Si MOS集積回路 反射回数で長い光路長 0.40 ※サンプル提供：㈱堀場製作所 0.30 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 測定光源 45度ミラー Absorbance [ABS] Glass-Si-Si 3層構造 10 m m 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 0.20 0.10 0.00 Noda et al., Sens. & Actuat., B 119 (2006), pp. 245-250. 5 10 15 20 Hemoglobin Amount [g/dl] Sample C反応性タンパク測定マイクロチップ ヒト正常値 0 25 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 温度調節・混合機構 化学反応の速度：温度に依存 前処理機構集積化 ・溶液温度制御による 反応速度均一化 B1サイズ （728mm溶液温度を一定に保ち反応速度を制御 × 1,030mm）推奨 ・チップ内溶液混合 によりレート法に対応 制御ブロック図 Thermal Diode VDD Heater 同期検波回路搭載 ・ロックイン検出による 雑音除去 Vref V0 ZTC ZTC Sensor circuit ヒータ、センサ部断面図 マイクロチップの作製 流路層 Diff Amp Heater circuit 温度調節機構回路図 血球カウンタ 45º CRP測定部 45度ミラー エッチング断面 1cm チップ単体写真 （指先サイズ） 1cm 反応部 温調部 特性評価用実装済写真 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 溶液流入口 参照信号発振 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 今後の予定 温度制御回路 溶液加熱ヒータ 溶液混合部 Deep-RIE加工 まとめ フォトダイオード 溶液保温ヒータ チップサイズ 11 × 11 mm 溶液流入口 同期検波 溶液加熱ヒータ 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 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
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