JP7043205B2 - 分子検出装置及び分子検出方法 - Google Patents
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Description
まず、GFETと有機物プローブとを組み合わせた検出素子を、以下のようにして用意する。グラフェン層は、グラファイトからの剥離法により基板へ転写して形成したり、化学気相成長法(CVD)を利用して金属の表面に成長させることにより形成する。金属の表面に成長した単層や複数層のグラフェンをポリマー膜に転写して、所望の電界効果トランジスタ(FET)作製用の半導体基板に再度転写する。例えば、銅箔表面に1000℃程度の条件でメタンガスをフローしたCVDによりグラフェンを形成する。
実施例1と同様にして作製したGFETセンサーのグラフェンの表面に設ける有機物プローブとして、図12に示した有機化合物2A、2Bと図13に示した有機化合物3A、3Bを用いて、実施例1と同様にして検出器を構成する。このような検出器を用いて、被検出分子(シアン化水素)を検出する。この際に、被検出分子(シアン化水素)と同時に水分子も混合しておく。すなわち、被検出分子(シアン化水素)の蒸気を、100ppbの水蒸気を含んだ窒素ガスで約5ppbの濃度となるように希釈して検出器に送る。被検出分子の検出結果を図7に示す。表7に示すように、被検出分子の検出結果は、検出セルA~Dの信号強度差に基づく信号パターンを示しており、このような信号パターンに基づいて被検出分子を識別することによって、ppbオーダーの極低濃度の被検出分子を選択的にかつ高感度に検出できることが分かる。
Claims (13)
- センサー部と、前記センサー部に設けられ、ジシアノビニル構造又はクマリン構造を含む有機物プローブとを有する検出セルを備え、検出対象ガスに被検出分子として含まれるシアン化合物分子を前記有機物プローブで捕捉する検出器と、
前記被検出分子が前記検出セルの前記有機物プローブに捕捉されることにより前記センサー部から生じる検出信号により前記被検出分子として含まれる前記シアン化合物分子を識別する識別器と
を具備する分子検出装置。 - 前記有機物プローブにおける前記ジシアノビニル構造は、ジシアノビニルの骨格となる二重結合中の同一の炭素に結合された2つのシアノ基を有する、請求項1に記載の分子検出装置。
- 前記有機物プローブにおける前記クマリン構造は、クマリンの第3の位置に存在する炭素に結合された、カルボニル基を含む有機基を有する、請求項1に記載の分子検出装置。
- 前記センサー部は、グラフェン層と、前記グラフェン層に接続されたソース電極及びドレイン電極とを有する電界効果トランジスタを備え、
前記有機物プローブは、前記グラフェン層に設けられている、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の分子検出装置。 - 前記検出器は、複数の前記センサー部と、前記複数のセンサー部にそれぞれ設けられ、前記有機物プローブからなる第1の有機物プローブ又は前記有機物プローブとは異種の第2の有機物プローブとを有する複数の前記検出セルを備え、
前記複数の検出セルは、前記被検出分子との結合強度が異なる複数の前記有機物プローブを有し、
前記識別器は、前記被検出分子が前記複数の検出セルの前記有機物プローブに捕捉されることにより生じる前記検出信号の強度差に基づく信号パターンにより前記被検出分子を識別する、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の分子検出装置。 - 前記有機物プローブは、前記ジシアノビニル構造又はクマリン構造を有するヘッド部と、多環芳香族炭化水素基を有するベース部と、前記ヘッド部と前記ベース部とを結合する単結合又は二価の有機基を有する結合部とを備える有機化合物からなる、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の分子検出装置。
- 前記結合部は、エーテル結合、エステル結合、カルボニル結合、アミド結合、及びイミド結合から選ばれる1つの特性基、又は上記特性基を有するアルキレン基である、請求項6に記載の分子検出装置。
- 検出セルのセンサー部に設けられ、ジシアノビニル構造又はクマリン構造を含む有機物プローブで、検出対象ガスに被検出分子として含まれるシアン化合物分子を捕捉する工程と、
前記被検出分子が前記検出セルの前記有機物プローブに捕捉されることにより前記センサー部から生じる検出信号により前記被検出分子として含まれる前記シアン化合物分子を検出及び識別する工程と
を具備する分子検出方法。 - 前記有機物プローブにおける前記ジシアノビニル構造は、ジシアノビニルの骨格となる二重結合中の同一の炭素に結合された2つのシアノ基を有する、請求項8に記載の分子検出方法。
- 前記有機物プローブにおける前記クマリン構造は、クマリンの第3の位置に存在する炭素に結合された、カルボニル基を含む有機基を有する、請求項8に記載の分子検出方法。
- 前記被検出分子を、複数の前記検出セルのセンサー部にそれぞれ設けられ、前記有機物プローブからなる第1の有機物プローブ又は前記有機物プローブと異種の第2の有機物プローブを含む、前記被検出分子との結合強度が異なる複数の有機物プローブで捕捉し、
前記被検出分子が前記複数の検出セルの前記有機物プローブに捕捉されることにより生じる前記検出信号の強度差に基づく信号パターンにより前記被検出分子を識別する、請求項8ないし請求項10のいずれか1項に記載の分子検出方法。 - 前記有機物プローブは、前記ジシアノビニル構造又はクマリン構造を有するヘッド部と、多環芳香族炭化水素基を有するベース部と、前記ヘッド部と前記ベース部とを結合する単結合又は二価の有機基を有する結合部とを備える有機化合物からなる、請求項8ないし請求項11のいずれか1項に記載の分子検出方法。
- 前記結合部は、エーテル結合、エステル結合、カルボニル結合、アミド結合、及びイミド結合から選ばれる1つの特性基、又は上記特性基を有するアルキレン基である、請求項12に記載の分子検出方法。
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---|---|---|---|---|
US20220221435A1 (en) * | 2019-05-27 | 2022-07-14 | Nanoscent Ltd. | Method and device for identifying volatile compounds |
CN110964513A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 齐齐哈尔大学 | 一种香豆素功能化氧化石墨烯可逆荧光探针及其制备方法和应用 |
CN110964512A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 齐齐哈尔大学 | 一种氧化石墨烯荧光材料及其制备方法和应用 |
JP7155185B2 (ja) * | 2020-03-05 | 2022-10-18 | 株式会社東芝 | 分子検出装置及び分子検出方法 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000097894A (ja) | 1998-09-28 | 2000-04-07 | Seiko Epson Corp | マイクロセンサーデバイス作成方法及びそれを用いた液体機能評価方法 |
US20030143119A1 (en) | 2000-05-04 | 2003-07-31 | Schwartz Paul D. | Apparatus and methods for detecting explosives and other substances |
WO2007134667A1 (de) | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum abscheiden und abführen von in flüssigen kraftstoffen enthaltenem wasser, insbesondere von wasser aus dieselöl |
JP2010526285A (ja) | 2007-05-04 | 2010-07-29 | コミサリア ア レネルジー アトミック | ガス状ハロゲン化合物の検出方法 |
WO2012039508A1 (ja) | 2010-09-24 | 2012-03-29 | 株式会社林原生物化学研究所 | ピロロピリジン化合物とその用途 |
US20130239661A1 (en) | 2010-09-01 | 2013-09-19 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Use of diazonium salts for the formation of thick layers on at least one surface of a substrate |
US20140197046A1 (en) | 2011-08-19 | 2014-07-17 | Northeastern University | Chemical Sensor Based on Highly Organized Single Walled Carbon Nanotube Networks |
WO2016047340A1 (ja) | 2014-09-24 | 2016-03-31 | 富士フイルム株式会社 | ガスセンサ、有機トランジスタ |
WO2017042851A1 (ja) | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 株式会社 東芝 | 分子検出装置、分子検出方法、および有機物プローブ |
WO2017085939A1 (ja) | 2015-11-17 | 2017-05-26 | 株式会社アロマビット | 匂いセンサおよび匂い測定システム |
JP2017156346A (ja) | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 株式会社東芝 | 分子検出装置および分子検出方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6085576A (en) * | 1998-03-20 | 2000-07-11 | Cyrano Sciences, Inc. | Handheld sensing apparatus |
JP3692342B2 (ja) | 2002-08-12 | 2005-09-07 | 三菱重工業株式会社 | 有機微量成分の検出方法 |
JP4875517B2 (ja) | 2007-03-05 | 2012-02-15 | シャープ株式会社 | 化学物質センシング素子、化学物質センシング装置、及び化学物質センシング素子の製造方法 |
JP2010019688A (ja) | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Sharp Corp | 化学物質センシング素子、化学物質センシング装置、及び、化学物質センシング素子の製造方法 |
JP2010025719A (ja) | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Sharp Corp | 化学物質センシング素子、化学物質センシング装置、及び、化学物質センシング素子の製造方法 |
JP2010038569A (ja) | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Sharp Corp | 化学物質検出素子、化学物質検出装置、及び、化学物質検出素子の製造方法 |
JP2010038840A (ja) | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sharp Corp | 化学物質センシング素子、化学物質センシング装置、表面修飾カーボンナノ構造体の製造方法、及び、化学物質センシング素子の製造方法 |
JP5062697B2 (ja) | 2008-12-09 | 2012-10-31 | シャープ株式会社 | 化学物質センシング素子、ガス分析装置ならびに化学物質センシング素子を用いたエタノールの濃度を検出する方法 |
FR2950629B1 (fr) * | 2009-09-25 | 2013-12-06 | Commissariat Energie Atomique | Composes fluorescents, polymerisables, de la 7-hydroxycoumarine, leur preparation, polymeres fluorescents de ceux-ci et capteurs chimiques les comprenant. |
JP2011080798A (ja) | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sharp Corp | 化学物質センシング素子の製造方法 |
CH702340A2 (fr) | 2009-12-15 | 2011-06-15 | Posic Sa | Arrangement comportant un capteur de proximité inductif, et procédé mettant en oeuvre un tel capteur. |
IL206241A0 (en) | 2010-06-08 | 2010-12-30 | Fernando Patolsky | Modified nanowires for use in detecting nitro - containing chemicals |
US8476510B2 (en) | 2010-11-03 | 2013-07-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Compositions comprising and methods for forming functionalized carbon-based nanostructures |
JP5462219B2 (ja) | 2011-05-25 | 2014-04-02 | 株式会社日立製作所 | グラフェンセンサ、該センサを利用した物質種分析装置および該センサを利用した物質種検知方法 |
CN105008374B (zh) | 2013-02-28 | 2017-07-04 | 日本化药株式会社 | 新型稠合多环芳族化合物及其用途 |
WO2015136695A1 (ja) | 2014-03-14 | 2015-09-17 | 株式会社 東芝 | 分子検出装置および方法 |
JP2016047777A (ja) | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 国立大学法人大阪大学 | グラフェン薄膜の製造方法、並びにグラフェン薄膜を備えた電子素子およびセンサ |
EP3336532A4 (en) | 2015-08-12 | 2019-04-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | PARTICLE DETECTION DEVICE AND PARTICLE DETECTION METHOD |
JP6622166B2 (ja) | 2016-09-20 | 2019-12-18 | 株式会社東芝 | 分子検出器、分子検出方法、分子検出器、および有機物プローブ |
-
2017
- 2017-09-19 JP JP2017178635A patent/JP7043205B2/ja active Active
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000097894A (ja) | 1998-09-28 | 2000-04-07 | Seiko Epson Corp | マイクロセンサーデバイス作成方法及びそれを用いた液体機能評価方法 |
US20030143119A1 (en) | 2000-05-04 | 2003-07-31 | Schwartz Paul D. | Apparatus and methods for detecting explosives and other substances |
WO2007134667A1 (de) | 2006-05-23 | 2007-11-29 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum abscheiden und abführen von in flüssigen kraftstoffen enthaltenem wasser, insbesondere von wasser aus dieselöl |
JP2010526285A (ja) | 2007-05-04 | 2010-07-29 | コミサリア ア レネルジー アトミック | ガス状ハロゲン化合物の検出方法 |
US20130239661A1 (en) | 2010-09-01 | 2013-09-19 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Use of diazonium salts for the formation of thick layers on at least one surface of a substrate |
WO2012039508A1 (ja) | 2010-09-24 | 2012-03-29 | 株式会社林原生物化学研究所 | ピロロピリジン化合物とその用途 |
US20140197046A1 (en) | 2011-08-19 | 2014-07-17 | Northeastern University | Chemical Sensor Based on Highly Organized Single Walled Carbon Nanotube Networks |
WO2016047340A1 (ja) | 2014-09-24 | 2016-03-31 | 富士フイルム株式会社 | ガスセンサ、有機トランジスタ |
WO2017042851A1 (ja) | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 株式会社 東芝 | 分子検出装置、分子検出方法、および有機物プローブ |
WO2017085939A1 (ja) | 2015-11-17 | 2017-05-26 | 株式会社アロマビット | 匂いセンサおよび匂い測定システム |
JP2017156346A (ja) | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 株式会社東芝 | 分子検出装置および分子検出方法 |
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