ぐんまダイバーシティ推進地域ネットワーク

疾病に関連する生体分子を簡便・高感度・迅速に検出するバイオセンシング技術は、疾患の早期診断や健康状態のモニタリングにおいて重要です。本研究では、計算科学とナノ微細加工技術を融合した超高感度Siナノワイヤ（SiNW）バイオセンサの研究開発を進めています。理論計算・シミュレーションにより、SiNWの寸法や不純物濃度などのデバイス構造・電気特性と検出感度との関係を解析し、高感度化に適した設計指針を明らかにするとともに、ナノ微細加工技術を駆使してデバイスを作製しています。これまでに最小線幅約11 nmのSiNWを作製し、IgGや抗インフルエンザウイルス抗体などをaM（10⁻¹⁸ mol/L）レベルで検出しています。さらに、糖鎖など多様な生体分子の検出にも展開しており、疾病関連バイオマーカーの超高感度検出を可能とする次世代バイオセンシング基盤の構築を目指しています。

ナノ・マイクロ加工、電子デバイス、バイオセンシングおよびナノ材料に関する技術を基盤として、企業や異分野の研究者との共同研究を推進したいと考えています。具体的には、新規材料や生体分子を対象としたセンサの設計・試作、ナノ・マイクロ構造を利用した高感度センシング、電気・電気化学的計測、フレキシブルデバイスの開発などへの展開が可能です。また、ナノ材料を用いた摩擦帯電型発電技術とセンシング技術を融合することで、外部電源に依存しない自己発電型センサやウェアラブルデバイスへの応用も目指しています。材料、医療・バイオ、電子・計測、情報分野など、幅広い分野との連携を期待しています。