2015年实现“可吞服生物传感器”技术

在广岛大学主办的“半导体与生物融合集成技术研讨会”现场。来自企业和研究机构的约150人参加了该研讨会。  

　　广岛大学教授尖端物质科学研究系半导体集成科学系岩田穆和广岛大学教授研究生院尖端物质科学研究系半导体集成科学系主任吉川公麿。岩田是“半导体与生物融合集成技术构筑项目”的项目主管。吉川是广岛大学2008年5月创立的“纳米元件与生物融合科学研究所”的所长。  

　　此次项目力争开发的“可吞服生物传感器”。  

　　生物传感器中采用了纳米线FET

　　广岛大学在6月27日召开的研讨会上公布了其与尔必达内存、生体分子计测研究所及佐竹三公司共同推进的“半导体与生物融合集成技术项目”的研究成果。该项目的第一个突破口——2015年之前实现“可吞服生物传感器”的关键技术“已经齐备”主管该项目的广岛大学教授尖端物质科学研究科半导体集成科学系岩田穆说。  

　　三维集成生物传感器、存储器和无线电路
  
　　该项目的目标是融合半导体技术和生物技术的经验，研制可高速诊断多项活体信息的生物传感系统等高附加值器件。2006年度在文部科学省的支持下启动，08年度为中期评价年度。  

　　该项目要开发的“可吞服生物传感器”，是可以在消化器官内测量蛋白质等活体信息的胶囊状生物传感器。三维集成有生物传感器、存储器和无线电路，可以检测、保存多项活体信息，并可以进行无线通信。广岛大学等此次展示了用来实现该系统的传感器、无线电路及三维封装技术等研究成果。  

　　采用纳米线FET和4F2DRAM  

　　其中，广岛大学等作为“08年度任务”（岩田）进行的开发项目有两个：（1）为利用半导体电路的生物传感器开发的硅/有机材料界面控制技术；（2）为高集成存储器进行的新材料及新原理探索。其中，（1）是以广岛大学半导体集成元件部门和生物医疗部门为开发主体，（2）则以广岛大学半导体集成元件系部门和尔必达内存为开发主体。   

    在（1）中，开发出了使硅和有机材料稳定结合的蛋白质。并使用这种蛋白质，试制出利用半导体电路的生物传感器，确认了该生物传感器的基本动作。比如，证实了在硅纳米线——FET的纳米线上固定这种蛋白质时，随有机材料的结合可以使电流发生变化，另外还证实，使用基于量子点的浮遊栅极型MOS FET，可以检测出微弱荧光。 
   
    在（2）中，开发出了单元面积只有4F2（F为设计规则）的DRAM的关键技术。除试制出使用纵向晶体管的单元外，还对电容器用高介电率（high-k）膜进行了评测。在high-k膜方面，有希望的候选对象“已经锁定”（广岛大学教授研究生院尖端物质科学研究科半导体集成科学专攻吉川公麿）。