MEMSセンサによる少数細胞の代謝熱モニタリング
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
Cells and living tissue slightly but always generate metabolic heat as long as they are alive. Thus, biological activity can be measured through the observation of metabolic heat, which has been developed as “bio-calorimetry”. On the other hand, further improvements in thermal sensing ability can be expected with use of the MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology. The purpose of this study is to develop the monitoring technique of the metabolic heat of cells in as small number as possible with the MEMS technology. If the monitoring technique of metabolism of a few cells or even a single cell is made available, it plays very important rolls in bio- and medical- engineering, pharmaceutical sciences, and so on. In this study, a bio-calorimeter with a MEMS thermopile sensor was made, and its performance and metabolism monitoring of Yeast were tested. The thermopile sensor consisted of 350 thin film thermocouples of Cr and Ni strips of 20 μm width on a 150 μm thick glass plate. The thermopile sensor composed a calorimetric cell as a bottom plate with thick aluminum frame. The calorimetric cell was placed in a triple thermostatic chamber which employs a proportional control with a Peltier device and PID control with heater. The calorimeter showed a sensitivity of 0.62 V/W under the condition of including culture solution, time constant of the calorimetric cell of 90 sec, and a noise equivalent power of 60 nW, which corresponds to metabolic heat of 3 × 103 cells of Yeast. In the growth experiments of Yeast, growth thermograms for 105∼107 cells can be measured with reasonable generation times. It was demonstrated that the detectable number of Yeast cells of the MEMS calorimeter is much smaller than that for the traditional bio-calorimeter.
- 社団法人 日本伝熱学会の論文
- 2006-10-01
著者
関連論文
- MEMSセンサによる核沸騰熱伝達機構の研究 : 第2報,電解トリガーと伝熱解析法(熱工学,内燃機関,動力など)
- ナノメートル, ナノグラム, ナノワットの熱計測
- 核沸騰熱伝達機構研究用MEMSセンサ(第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム)
- MEMS技術を用いたカンチレバー型カロリメータ(第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム)
- 湿度操作による空気中の浮遊微粒子除去効果(第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム)
- マイクロマニピュレータ用メニスカスチップの研究(第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム)
- 第44回熱測定討論会報告
- F-1521 プラグノズルのボートテールドラッグ低減に関する数値計算(S55-3 高温/高速現象と可視化(3))(S55 高速/高温現象と可視化)
- MEMSセンサによる核沸騰熱伝達機構の研究 : 第2報, 電解トリガーと伝熱解析法
- 機械工学年鑑(1999年)熱工学 1. 伝熱 2. 燃焼・燃料
- 第17回日本熱物性シンポジウム : 特別セッション(C)薄膜・微小領域の熱物性/熱測定パネルディスカッション
- 明治大学における機械工学教育(大学事例,創立110周年記念 21世紀をになう機械技術者の育成 : 初等教育から継続教育まで)
- MEMSセンサによる核沸騰熱伝達機構の研究 : 第3報,計測・解析法の評価と孤立気泡の伝熱特性(熱工学,内燃機関,動力など)
- T0502-1-1 小型カンチレバーによる共振質量計測法の開発(マイクロ・ナノ領域におけるバイオ・熱流体の融合学術創成(1)バイオMEMS)
- M5-6 マイクロマニピュレータ用メニスカスチップの研究(M5 アクチュエータ/フィジカルセンサ)
- M5-5 湿度操作による空気中の浮遊微粒子除去効果(M5 アクチュエータ/フィジカルセンサ)
- MEMS技術を用いたカンチレバー型カロリメータ
- 超微量熱分析"ナノカロリメトリ"の技術動向
- 核沸騰熱伝達機構研究用MEMSセンサ
- 竜巻型旋回流の流動構造
- M3-8 MEMS技術を用いたカンチレバー型カロリメータ(M3 熱流体デバイス)
- C134 零位式放射温度計測システムの開発 : 測定原理の検証と MEMS 複合センサの試作
- 薄膜生成過程における3次元核成長に関する研究(熱工学,内燃機関,動力など)
- E213 MEMSセンサを用いた核沸騰熱伝達機構の研究 : 孤立気泡領域における熱伝達機構(熱伝達II)
- M3-9 核沸騰熱伝達機構研究用MEMSセンサ(M3 熱流体デバイス)
- F221 湿度操作による空気中の浮遊微粒子の除去(次世代冷凍空調技術に関わる伝熱過程II)
- マイクロマニピュレータ用メニスカスチップの研究
- (8)MEMSセンサによる核沸騰熱伝達機構の研究 : 第1報,気泡底部の局所温度計測(論文,日本機械学会賞〔2008年度(平成20年度)審査経過報告〕)
- MEMSセンサによる核沸騰熱伝達機構の研究 : 第1報,気泡底部の局所温度計測(熱工学,内燃機関,動力など)
- 1ω・3ω計測による流体の温度・熱物性値計測 : 第1報,実験的研究
- 水・エタノール混合蒸気の凝縮における液滴発生機構の不安定解析
- SThMによる局所熱伝導率計測に関する研究(熱工学,内燃機関,動力など)
- SThMによる局所熱伝導率計測法に関する研究(オーガナイズドセッション5 熱物性とその計測法)
- H124 SThM による局所熱伝導率の定量的計測に関する研究
- 点接触における電子トンネル効果の熱起電力
- SThMによる熱伝導率計測法の性能評価
- T0502-1-2 ナノワット級代謝熱計測のための示差型バイオカロリメータの開発(マイクロ・ナノ領域におけるバイオ・熱流体の融合学術創成(1)バイオMEMS)
- 第2回国際伝熱フォーラム(IFHT2008)(東京)
- 340 MEMSを用いた微小熱分析技術の開発(T06-4 マイクロ・ナノ熱流体システム(4) 計測,大会テーマセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- 第60回熱測定講習会報告
- 日本伝熱学会学術賞を受賞して
- F212 薄膜サーモパイルセンサによる細胞の代謝熱モニタリング(バイオ・食品における輸送特性の測定1)
- MEMSセンサによる少数細胞の代謝熱モニタリング
- ポスターセッション報告記1
- Heat Transport Characteristics of Micro-Loop Heat Pipe with Capillary Pump Structure
- 走査型熱顕微鏡における能動式温度計測カンチレバーの高性能化
- マイクロチャンネル内スラグ流におけるガス吸収特性 : 第1報,CO_2/水系における実験的研究(熱工学,内燃機関,動力など)
- 干渉法を用いた水溶液凝固現象の微視的研究
- 2724 蒸気泡駆動型マイクロポンプの作動原理とその特性
- B204 SThM用サーマルカンチレバーの実温度計測特性(オーガナイズドセッション10 : マイクロビジュアリゼーション)
- 原子間力顕微鏡を用いた微小スケール熱計測 : 第2報, 温度・熱物性値分布計測
- Phase Field Modelによる過冷却凝固のシミュレーション
- ダイナミック型氷蓄熱システムの蓄氷予測
- 半径方向に突起を持つ周方向フィンによる凝縮熱伝達促進 : 第2報, 理論的研究
- H123 MEMS カンチレバーセンサーによる微小熱計測の試み
- K-1803 結晶成長速度の実測値を利用した形態形成シミュレーション(G06-1 熱工学(1) : 吸着・凝固)(G06 熱工学部門一般講演)
- 水平管内凝縮に関する理論解析 : 層状流完全凝縮の場合
- 2成分蒸気の鉛直管内凝縮に関する研究
- 原子間力顕微鏡を用いた微小スケール温度場の計測
- T0501-5-2 MEMSサーモパイルセンサによるnW級バイオカロリメトリの研究([T0501-5]マイクロ・ナノスケールの熱流体現象(5))
- T0501-4-4 カンチレバー型チップカロリメータによる熱質量分析([T0501-4]マイクロ・ナノスケールの熱流体現象(4))
- 8・1・2 熱力学・熱物性(8・1 伝熱および熱力学,8.熱工学,機械工学年鑑)
- B142 マイクロマニピュレータチップと微小物体間に働く付着力の熱的制御性(OS-4:マイクロ・ナノ熱工学(II))
- 21007 マイクロマニピュレータ用メニスカスチップの研究(OS10 マイクロ・ナノ熱流体工学(2),オーガナイズドセッション)
- 21002 高感度MEMSサーモパイルセンサを利用したバイオカロリメトリの研究(OS10 マイクロ・ナノ熱流体工学(1),オーガナイズドセッション)
- 21008 MEMSカンチレバーを用いた高速・高感度熱分析(OS10 マイクロ・ナノ熱流体工学(2),オーガナイズドセッション)
- MNM-P4-3 付着力の熱的制御を用いたマイクロマニピュレーション(P4 ナノ・マイクロ異相界面センシングと制御)
- MNM-2A-1 MEMSを用いた複合熱分析法の研究 : SEM内熱分析実験(セッション 2A MEMSデバイスを用いた熱・流体計測,マイクロ・ナノ工学における非線形力学,電気等価回路から考えるMEMS設計手法)
- 21001 MEMSセンサを用いた核沸騰熱伝達機構の研究 : 孤立気泡下のミクロ液膜厚さの評価(OS10 マイクロ・ナノ熱流体工学(1),オーガナイズドセッション)
- H131 水の孤立気泡核沸騰における熱伝達機構の研究(OS-2:沸騰・凝縮伝熱の最近の進展(III))
- MNM-P3-2 沸騰熱伝達研究へのMEMSセンサの応用(P3 デバイスを用いた熱・流体計測)
- 走査型熱顕微鏡による微小スケール実温度計測
- 走査型熱顕微鏡による定量温度画像計測
- 第12回国際伝熱会議 : IHTC12
- 走査型熱顕微鏡による微少スケール熱計測
- 1・12・2 環境伝熱 1・12 新分野の伝熱 (1.伝熱)
- 1・12・1 新素材・生産プロセス 1・12 新分野の伝熱 (1.伝熱)
- マイクロチャンネル内を流れる変形気泡の数値解析
- 23・4 マイクロ物理センサ(23.マイクロ・ナノ工学,機械工学年鑑)
- オーガナイズドセッションMEMS熱物性センサー