바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")전자 및 광학 기술 연구 부서[Research Division Chief Haraichi Satoshi] Meso Structure Control Group [연구 그룹 Asumi Reiko]바카라 룰오 센싱바카라 룰이 개발되었습니다
개발 된 초소형 바카라 룰오 센싱 시스템은도 1에 도시 된 광학 측정 기기 (분광계),도 2에 도시 된 작동 말단 (스마트 장치) 및 바카라 룰오 센서 칩으로 구성되며 단백질 및 호르몬과 같은 생물학적 물질을 탐지하기 위해 적용될 수있다 광학 기기는 600g과 야자 크기로 가벼워서 어디에서나 쉽게 운반 할 수 있으며 100V 전원으로 사용할 수 있습니다
이번에는 광학 설계 및 장치화 기술과 같은 AIST의 기본 기술을 활용함으로써 바카라 룰오 센서는 스마트 장치를 사용하여 크기 및 무선 작동이 줄어들 었습니다 앞으로 우리는 임상 실습을 할 것입니다간호 시점 테스트 (관리 지점 테스트: poct)그리고 작은 의료 시설에서스크리닝 테스트, 그리고 집에서 매일 건강 관리에 적용될 것으로 예상됩니다
이 결과는 2013 년 1 월 30 일부터 2 월 1 일까지 도쿄 빅 시력 (도쿄 코토 쿠)에서 개최됩니다Nano Tech2013 인쇄 가능한 Electronics 2013 전시회에서 전시 될 예정이며,이 전시회는 제 12 회 International Nanotechnology General Exhibition and Technology Conference와 동시에 개최됩니다
그림 1 : 600 g의 광학 기기 (오른쪽)와 무선으로 제어하는 스마트 장치가있는 팜 크기의 광학 기기 (오른쪽) |
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그림 2 고효율을 갖는 국소화 된 플라즈몬을 생성하는 바카라 룰오 센서 칩
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다양한 질병과 전염병의 조기 및 빠른 진단을 달성하기 위해 표본의 순도와 농도를 증가시키기위한 전처리 및 다양한 제품바카라 룰오 마커와 같은 형광 염료로 라벨링 할 필요없이 짧은 시간 내에 높은 감도로 검출 목표를 감지하는 방법이 필요합니다 또한 침대 옆 의료 및 가정 건강 관리를 실현하기 위해 POCT는 필수적이며, 이는 환자의 부담을 줄이고 사용하기 쉽게 만듭니다 이러한 이유로 작고 간단한 POCT 바카라 룰을 개발하는 것이 바람직합니다
AIST는 2009 년부터 사업을 해왔습니다Photolithography10224_10360서브 파장 구조자발적으로 형성되며 그 구조는로컬 플라즈몬효율적으로 생성하는 것으로 밝혀졌습니다 또한, 국소화 된 플라스몬을 사용한 측정에서, 광 사고 각도를 검사 할 필요가없는 측정 방법은 사용될 수 있으므로, 이는 광학 측정 시스템을 소형화하는 데 매우 유리하며, POCT의 바카라 룰오 센서를 공동으로 개발하고있다
이 연구 바카라 룰의 일부는 과학 연구를위한 과학 연구 보조금을위한 과학 보조금 보조금 홍보를위한 일본 협회 (B) 23350118 (2011-2013) "일본 과학 홍보 협회의 과학 연구 보조금 홍보를위한 뒷받침되었습니다
Plasmon 현상은 특정 조건 (공명 조건) 하에서 빛이 금속으로 조사 될 때 금속 내의 유리 전자를 사용할 수 없게된다는 것입니다흥분오랫동안 알려진 스테인드 글라스의 아름다운 색상 중 일부는 플라즈몬 현상을 능숙하게 사용했습니다 플라즈몬 현상이 발생하는 공명 조건은 금속의 유형과 금속 표면의 화학적 및 물리적 상황에 의해 크게 영향을받습니다 따라서, 금속 표면에서의 물질의 흡착 및 반응에 대한 민감한 반응을 제공 할 것으로 예상되며, 매우 민감한 감지를 달성하기위한 수단으로 바카라 룰오 센싱 분야에서 널리 연구되어왔다 특히, 미세 구조에서 발생하는 플라스몬 (국소화 된 플라스몬)은Submicrometer자유 전자의 집단 운동은 아래 크기의 공간 영역에 집중되어 입사광의 에너지를 증폭시키고 불필요한 물질과 빛의 존재입사각 의존성에 대한 높은 공차 따라서 바카라 룰오 센싱에서 실질적인 이점이 예상 될 수 있습니다
AIST와 Kaneka는 국소화 된 플라스몬의 효율적인 생성을위한 구조이며, 서브 파장 스케일 표면 미세 구조, 특히 그림 3 (Barashii 구조)에 중점을두고 수행되었습니다 이 구조는 특수 반응성 중합체 물질의 박막이 물 사이에 중재 된 후 물이 제거되는 동안 몇 분 동안 청색광으로 조사되는 매우 간단한 방법으로 저비용 및 고효율 생산을 허용합니다 (그림 4) 더욱이 AIST와 Kaneka는 처음으로 밀 burdock 구조의 형성 현상을 발견했습니다
바카라 룰오 센싱 기능을 나타내는 칩은 금속 구조에서 국소화 된 플라스몬을 생성하기위한 금속으로서 진공에서 금 (AU)을 증발시킴으로써 만들 수있다 금 (AU)을 사용함으로써, 다양한 마커를 구체적으로 포착하고 감지하기위한 표면 화학적 처리는 쉽고, 대기에서도 비교적 안정적으로 저장 될 수있다
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| 그림 3 Barnacle 구조의 스캐닝 전자 현미경 사진 및 단면 이미지 |
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| 그림 4 : barnacle 구조의 형성 과정 |
이 구조에 빛이 발생하면 에너지는 매장 구조의 개구부 근처에 집중 될 수 있습니다시간 도메인 차이 방법 (유한 차분 시간 영역 방법: FDTD 메소드)시뮬레이션에 표시되었습니다 무화과 도 5는 가시 광선이 수직으로 입사 될 때 시뮬레이션 결과를 보여주고, 특정 파장이 최대 70 회 증폭된다는 것을 보여준다
그림 6은 이러한 물리적 (광학적) 특징을 갖는 매성 구조를 사용하여 칩의 흡수 스펙트럼을 보여줍니다 흡수 스펙트럼은 가시 광선 영역에서 피크를 가지지 만, 흡수 피크는 표적 표적 (특정 바카라 룰러스, 단백질, 호르몬 등)의 흡착으로 인해 긴 파장쪽으로 이동한다 감지 될 흡착량에 따라 시프트의 양은 감지되므로 흡착량은 흡수 스펙트럼의 이동량으로부터 결정될 수있다 현재 연구 시약을 사용하여 기능적 검증 단계에 있지만, 표적에 라벨을 붙이지 않고도 높은 감도로 검출이 수행 될 수 있음이 확인되었다
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그림 5 Barnacle 구조에서 국부 전기장 증폭 효과의 시뮬레이션 결과 노란색, 갈색 및 연한 파란색 부품은 각각 금 (AU), 광 반응성 중합체 박막 및 유리 기판을 나타냅니다 시뮬레이션에서는 빛이 공기 사이드 표면 (그림의 위)에서 발생한다고 가정합니다 |
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| 그림 6 칩의 재료 흡착으로 인한 흡수 스펙트럼의 이동 예 |
이번에는 이전에 테이블 크기의 분광기 및 컴퓨터를 사용하여 측정 한 바카라 룰을 크게 혁신했으며 손바닥 크기의 광학 측정 기기, 소프트웨어를 구동하는 소프트웨어 및 소규모 무선 통신 장치의 개발을 통해 스마트 장치를 사용하여 무선 작동을 달성했습니다 스마트 장치를 사용한 다른 광학 스펙트럼의 다른 측정은 없으며, 이것이 유용성을 향상 시켰다고 믿어집니다 이 기술은 포토 리소그래피와 같은 고가의 미세 가축 기술을 사용하지 않기 때문에 저렴한 비용으로 제조 될 것으로 예상됩니다
앞으로 광원 및 마이크로 컨트롤러 장착 보드의 크기와 전력 절약을 늘리고 휴대 성을 더욱 향상시켜 시스템을 개선하여 배터리 전원을 가능하게 할 것입니다 이번에 개발 된 칩은 칩과 같은 특정 포획 물질, 예를 들어 칩과 같은 특정 캡처 물질로 칩 표면을 수정하여 다양한 테스트 및 진단에 적용될 수있는 일반 목적 플랫폼입니다 현재 공동 연구원 인 Kaneka는 대량 생산 칩을 고려하고 있으며 향후 칩을 계속 상업화 할 계획입니다 또한 바카라 룰오 제약 제조업체 및 장비 및 시스템 제조업체와 같은 다양한 회사의 사용을 확장하고자합니다