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バイオメディカル応用のためのナノ多孔質薄膜によるマイクロデバイス界面制御

Research Project

Project/Area Number 11F01362
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

三木 則尚  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) PRIHANDANA Gunawansetia  慶應義塾大学, 理工学部, 外国人特別研究員
PRIHANDANA GunawanSetia  慶應義塾大学, 理工学部, 外国人特別研究員
PRIHANDANA GUNAWANSETIA  慶應義塾大学, 理工学部, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Keywords成膜技術 / ナノポア / パリレン / バイオメディカル / マイクロデバイス / 表面改質
Research Abstract

本研究の目的は、ナノ多孔質ポリマーを用い、マイクロデバイスの界面をバイオメディカル用途に適するよう制御することであった。特に、ナノ多孔質ポリマーとしてパリレンならびにフッ素添加ダイアモンドライクカーボン(F-DLC)を、マイクロデバイスとして携帯型人工透析システムのためのマイクロフィルタリングデバイスおよび、脳波検出用フレキシブル針電極を研究対象とした。マイクロフィルタリングデバイスは、ナノ孔を有するポリエーテルサルフォン(PES)膜をフィルタとして用い、透析を行うが、膜表面に血液成分が固着する問題を有していた。これを、PES薄膜をナノ多孔質パリレンならびにF-DLCにより被覆することにより解決した。血液成分の固着による透析性能の低下を実験的に導出し、これをナノ多孔質ポリマーによる表面改質により防止できることを明らかにした。本結果を複数の国際論文誌ならびに国内外の学会において発表した。また、フレキシブル針電極においてはフレキシブルなポリマー上に銀薄膜を成膜するが、銀薄膜とポリマーとの密着性が悪い。そこで、銀薄膜上にナノ多孔質パリレンをコーティングすることで、導電性を有しつつ、刺入などの機械的な負荷に対して銀の剥離を防ぐことができた。また脳波検出に必要とされる10Hz程度の低周波数においてインピーダンス10kΩ以下を実現した。これらの結果を国際論文誌ならびに複数の国内外の学会において発表した。本研究の成果は、マイクロデバイスのバイオメデイカル応用において不可欠な生体適合性の付与手法として、極めて効果的と考えられるナノ多孔質ポリマーの成膜技術を確立、またその効果を実証したものであり、大きな意義を有するものである。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Permeability and blood compatibility of nanoporous parylene film-coated polyethersulfone membrane under long-term blood diffusion2014

    • Author(s)
      G. S. Prihandana, H. Ito, I. Sanada, Y. Nishinaka, Y. Kanno, N. Miki
    • Journal Title

      Journal of Applied Polymer Science

      Volume: (掲載確定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Polymer Microneedle Electrodes Coated with Nanoporous Parylene2013

    • Author(s)
      Y. Nishinaka, R. Jun, G. S. Prihandana, and N. Miki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 52 Issue: 6S Pages: 06GL10-06GL10

    • DOI

      10.7567/jjap.52.06gl10

    • NAID

      210000142412

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antithrombogenicity of fluorinated diamond-like carbon fiins coated nanoporous Polyethersulfone (PES) membrane2013

    • Author(s)
      G. S. Prihandana, I. Sanada, H. Ito, M. Noborisaka, Y. Kanno, T. Suzuki, N. Miki
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 6 Issue: 10 Pages: 4309-4323

    • DOI

      10.3390/ma6104309

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of Polymer Microneedle Electrodes Coated with Nanoporous Parylene2013

    • Author(s)
      Y Nishinaka, R. Jun, G.S. Prihandana, and N. Miki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: (印刷中)

    • NAID

      210000142412

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polyethersulfone (PES) membrane coated with nanoporous parylene for ultrafiltration2012

    • Author(s)
      G.S. Prihandana, H. Ito, Y. Nishinaka, Y. Kanno, and N. Miki
    • Journal Title

      Journal of Microelectromechanical Systems

      Volume: 21 Issue: 6 Pages: 1288-1290

    • DOI

      10.1109/jmems.2012.2224643

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Long term diffusion performance of nano porous polyether sulfone membrane in dialysis system2013

    • Author(s)
      G. S. Prihandana, Y. Nishinaka, H. Ito, Y. Kanno, and N. Miki
    • Organizer
      Transducers 2013
    • Place of Presentation
      バルセロナ、スペイン
    • Year and Date
      2013-06-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of polymeric dry microneedle electrodes coated with nanoporous parylene2013

    • Author(s)
      Y. Nishinaka, R. Jun, G. S. Prihandana, and N. Miki
    • Organizer
      Transducers 2013
    • Place of Presentation
      バルセロナ、スペイン
    • Year and Date
      2013-06-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロ透析装置に用いる透析膜へのDLCコーティング2013

    • Author(s)
      真田一平, 伊藤昂, Gunawan Setia Prihandana, 菅野義彦, 三木則尚
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2013
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2013-05-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanoporous Polyethersulfone (PES) Membrane Modification for Biomedical Application2012

    • Author(s)
      G.S. Prihandana, H. Ito, Y. Nishinaka, Y. Kanno, and N. Miki
    • Organizer
      MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2012-12-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A Loop System with Micro Filters for Portable Dialysis Systems2012

    • Author(s)
      H. Ito, G. S. Prihandana, Y. Kanno and N, Miki
    • Organizer
      MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2012-12-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Innovative biomedical devices enabled by micro/nano fabrication technologies2012

    • Author(s)
      N. Miki
    • Organizer
      IEEE-Nanomed
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand(招待講演)
    • Year and Date
      2012-11-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanoporous parylene film formed on Polyethersulfone membrane for nanofiltration2012

    • Author(s)
      G.S.Prihandana, Y. Nishinaka, H. Ito and N. Miki
    • Organizer
      IUMRS-International Conference on Electronic Materials
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-09-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] MEMS-based Human Interface Devices2012

    • Author(s)
      N. Miki
    • Organizer
      IUMRS-International Conference on Electronic Materials
    • Place of Presentation
      横浜(招待講演)
    • Year and Date
      2012-09-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマー製微小針電極の特性評価2012

    • Author(s)
      西中雄哉G.S. Prihandana, 阿美祥道, 三木則尚
    • Organizer
      機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノ多孔質膜を用いたマイクロ透析フィルタ2012

    • Author(s)
      伊藤昂, G.S. Prihandana, G. Ye, 菅野義彦, 三木則尚
    • Organizer
      機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2012-05-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.miki.mech.keio.ac.jp

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.miki.mech.keio.ac.jp

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.miki.mech.keio.ac.jp

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-22   Modified: 2024-03-26  

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