我々の研究室では2004年11月13日(土)、14日(日)に行われた「第9回 テクノフェスタ イン 浜松」の「先端研究公開展示」に参加しました。以下にその内容を紹介します。



14  バイオ・フォトニックセンサー

―――生体の知恵を電子工学に生かす―――

電子工学研究所 光制御デバイス分野 皆方研究室


バイオ・フォトニックセンサーとは、生体組織の光合成反応と電子デバイスであるトランジスタを組み合わせることによって、タンパク質から発生した電子を増幅させるデバイスであり、次世代の光検出器や太陽電池など幅広く応用可能な新しいフォトニクスデバイスとして世界中から注目されています。
本研究では、電界効果トランジスタ(FET)のゲート上に数ナノメートル(1ナノメートルは10億分の1メートル)の金微粒子とPSIと呼ばれる光合成タンパク質の一種を結合させることが出来ました。そして、光照射によりPSIから発生した電子で、FETデバイスをコントロールすることに世界で初めて成功しました。

展示・実験内容
私たちが開発したバイオ・フォトニックセンサーを展示しています。

図1.生体・有機物・トランジスタを組み合わせたバイオ・フォトニックセンサーの概念図



実際にバイオ・フォトニックセンサーを使ったデモ実験を行います。

図2.光照射により発生した電子で4つのランプを点灯させるデモ実験の様子
(写真左:システム全体図 写真右:ビタミンC溶液中で動作するタンパク質結合トランジスタ)


この研究の将来
このバイオ・フォトニックセンサーは、『温泉に生息する生体タンパク質』と『人工的に合成した分子電線』と『溶液中で動作するトランジスタ』を組み合わせた従来にない全く新しいタイプのデバイスです。将来的には、生体のもつ優れた性質を電子デバイスの性能に反映させることにより、今までにない高感度光検出器や高効率燃料電池をはじめ様々な光・電子デバイスを開発できる可能性を秘めています。私たちはその可能性に向けて研究を続けています。

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