世界最高感度の電気計測システムを開発

　内閣府 総合科学技術・イノベーション会議が主導する革新的研究開発推進プログラム（ImPACT）の宮田プログラム・マネージャーの研究開発プログラムの一環として、名古屋大学大学院工学研究科（研究科長：新美　智秀）生命分子工学専攻の馬場　嘉信（ばば　よしのぶ）教授、安井　隆雄（やすい　たかお）助教、矢崎　啓寿（やさき　ひろとし）研究員らが、九州大学先導物質化学研究所柳田　剛（やなぎだ　たけし）教授、大阪大学産業科学研究所川合　知二（かわい　ともじ）特任教授との共同研究により、世界最高感度の電気計測システムを開発し、微粒子や微生物、DNA分子の高感度電流計測を可能としました。
　電流計測システムは、電気シグナルに応じたサイズ検出機能があるため、様々な分野において、効率良く物質のサイズ計測を実現する小型の計測システムとして期待されています。しかし、従来の電流計測システムには、計測したい物質の大きさに合わせて計測部の大きさを変更する必要があり、サイズ検出範囲が狭く、様々なサイズの微粒子・微生物・DNA分子を1つの計測部で検出するのが困難であるという問題が生じていました。
　そこで、本研究では、内閣府 革新的研究開発推進プログラム（ImPACT）の取り組みにおいて、ブリッジ回路注１）を用いたバックグラウンド電流注２）抑制技術(µA（マイクロアンペア）からpA（ピコアンペア）まで)と、これまでに開発したマイクロ流体技術注３）を用いて、従来の電流計測システムの計測部より、格段に大きい計測部でナノ粒子の検出に成功し、次世代の電流計測システムの基盤技術を確立しました。環境測定デバイス、生命科学研究、個別化医療など幅広い分野への貢献が期待できます。
　今回の研究成果は、2017年9月30日発行の米国国際学術誌『Journal of the American Chemical Society』誌（電子版）に掲載されました。

図１：ブリッジ回路を搭載した電流計測システムの概念図とその計測システムを
用いたポリスチレン粒子、細菌細胞、がん細胞、DNA分子の検出結果