高温超伝導を用いたSQUID磁気顕微鏡システムの開発

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高温超伝導を用いたSQUID磁気顕微鏡システムの開発

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Development of high Tc SQUID microscope for biological application
責任表示:
円福 敬二(九州大学・大学院・システム情報科学研究科・助教授)
ENPUKU Keiji(九州大学・大学院・システム情報科学研究科・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1997-1999
概要(最新報告):
本研究では液体窒素温度で動作する高性能SQUID磁気センサ、及び本センサを用いた磁気顕微鏡システムを開発しバイオ計測に応用することを目的としている。具体的にはナノメータサイズの磁気微粒子を磁気マーカーとして用い、バイオ計測の基本となる免疫反応を磁気的に検出するシステムを開発した。本研究で得られた成果の概要は以下の通りである。(1)傾角30度のバイクリスタル接合を用いて高性能SQUIDを再現性良く作製する技術を確立した。本技術は世界の多くの研究機関で採用されており大きな評価を得ている。(2)SQUIDセンサの低周波雑音を大幅に改善し、白色雑音と同じレベルにまで減少させることに成功した。センサを構成するジョセフソン接合と磁界検出コイルから発生する低周波ノイズの発生原因を明らかにし、これらを防止する方法を開発しその有効性をを実証した。(3)ナノメータサイズの磁気微粒子から発生する磁界を高感度に測定する顕微鏡システムを開発した。すなわち、センサと試料の間隔をミリメーター以下に近接させるためのセンサ冷却方法や磁気微粒子を磁化するための磁界印加法を開発した。(4)本システムを用いて免疫反応(抗原-抗体の結合反応)を磁気的に検出する実験を行った。このシステムでは抗体を磁気微粒子で標識(マーキング)し、磁気マーカーからの磁界をSQUIDにより測定し、抗原-抗体の結合反応を検出する。測定の結果、本システムにより従来の光学的方法に比べて10倍高感度に反応の検出が可能であることを世界で始めて実証した。今後、本システムを改良することにより従来に比べて100倍高感度なシステムを開発することは可能である。本研究を契機として世界各国でSQUID免疫診断システムの開発が開始されており、今後の急速な進展が期待できる。 続きを見る
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高温超伝導SQUID磁気センサの開発 by 円福 敬二; ENPUKU Keiji; 圓福 敬二
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