2015年實現“可吞服生物傳感器”技術

在廣島大學主辦的“半導體與生物融合集成技術研討會”現場。來自企業和研究機構的約150人參加了該研討會。  

　　廣島大學教授尖端物質科學研究系半導體集成科學系巖田穆和廣島大學教授研究生院尖端物質科學研究系半導體集成科學系主任吉川公麿。巖田是“半導體與生物融合集成技術構筑項目”的項目主管。吉川是廣島大學2008年5月創立的“納米元件與生物融合科學研究所”的所長。  

　　此次項目力爭開發的“可吞服生物傳感器”。  

　　生物傳感器中采用了納米線FET

　　廣島大學在6月27日召開的研討會上公布了其與爾必達內存、生體分子計測研究所及佐竹三公司共同推進的“半導體與生物融合集成技術項目”的研究成果。該項目的第一個突破口——2015年之前實現“可吞服生物傳感器”的關鍵技術“已經齊備”主管該項目的廣島大學教授尖端物質科學研究科半導體集成科學系巖田穆說。  

　　三維集成生物傳感器、存儲器和無線電路
  
　　該項目的目標是融合半導體技術和生物技術的經驗，研制可高速診斷多項活體信息的生物傳感系統等高附加值器件。2006年度在文部科學省的支持下啟動，08年度為中期評價年度。  

　　該項目要開發的“可吞服生物傳感器”，是可以在消化器官內測量蛋白質等活體信息的膠囊狀生物傳感器。三維集成有生物傳感器、存儲器和無線電路，可以檢測、保存多項活體信息，并可以進行無線通信。廣島大學等此次展示了用來實現該系統的傳感器、無線電路及三維封裝技術等研究成果。  

　　采用納米線FET和4F2DRAM  

　　其中，廣島大學等作為“08年度任務”（巖田）進行的開發項目有兩個：（1）為利用半導體電路的生物傳感器開發的硅/有機材料界面控制技術；（2）為高集成存儲器進行的新材料及新原理探索。其中，（1）是以廣島大學半導體集成元件部門和生物醫療部門為開發主體，（2）則以廣島大學半導體集成元件系部門和爾必達內存為開發主體。   

    在（1）中，開發出了使硅和有機材料穩定結合的蛋白質。并使用這種蛋白質，試制出利用半導體電路的生物傳感器，確認了該生物傳感器的基本動作。比如，證實了在硅納米線——FET的納米線上固定這種蛋白質時，隨有機材料的結合可以使電流發生變化，另外還證實，使用基于量子點的浮遊柵極型MOS FET，可以檢測出微弱熒光。 
   
    在（2）中，開發出了單元面積只有4F2（F為設計規則）的DRAM的關鍵技術。除試制出使用縱向晶體管的單元外，還對電容器用高介電率（high-k）膜進行了評測。在high-k膜方面，有希望的候選對象“已經鎖定”（廣島大學教授研究生院尖端物質科學研究科半導體集成科學專攻吉川公麿）。