MEMSフアブリペロー干渉計を用いた表面応力センサによる非標識たんぱく質検出

摘要

We have newly developed a label-free protein sensor based on a MEMS Fabry-Perot interferometer integrated with a photodiode, which utilizes nonlinear optical transmittance of the Fabry-Perot interference to enhance the sensitivity of surface stress. A parylene was used for a deformable membrane of the protein sensor because of the high optical transmittance and low Young's modulus. Theoretical minimum detectable surface stress of the proposed sensor is predicted -1 mN/m which istwo orders of magnitude above the peizoresistive type. A photocurrent was demonstrated to shift by 23.7 nA at 3 V bias voltage with immobilized antibodies.%本研究では、フォトダイオード上にMEMS可動膜を形成し半導体基板とのギャップでフアブリぺロー干渉計を構成することによって、非標識にたんぱく質を検出するセンサを提案する。フアブリペロー干渉により、膜のたわみに対して、透過率が非線形的に変化することを利用し、表面応力を高感度に検出することができる。従来技術と比較し、非線形変化による信号増幅と分子間力に敏感に反応する有機膜を用いることにより感度を2桁程度向上することが期待できる。試作したセンサ上にゥシ血清アルブミン抗体0.1mg/mlを用いて、電流値が23.7nA変化したことを確認し原理検証に成功した。