| Project/Area Number |
12750050
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Applied physics, general
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高村 禅 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20290877)
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| Project Period (FY) |
2000 – 2001
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2001)
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| Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2001: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
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| Keywords | ヘルスケアデバイス / バイオチップ / Lab on a chip / μーTAS / 電気浸透流ポンプ / DNA分離 / 集積化化学デバイス / 光硬化ゲル / μ-TAS / マイクロマシン / センサー / ISFET / イオン感応膜 |
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| Research Abstract |
高度に発達した半導体製造技術を応用して、人血液の必要な分析を1チップ上で完遂できる医療用チップ(「ヘルスケアデバイス」)の開発に必要な要素技術の研究を行った。本年度に得られた結果を列挙する。
1 低電圧電気浸透流ポンプの開発
ヘルスケアチップにおいて、血液を採取し、またチップ内で移動させるのに使われる電気浸透流ポンプは、従来数百Vを要し、安全性を損なっていた。微細加工技術を駆使し、ギャップサイズを1μm以下にし、更に流量を稼ぐために並列化し、狭い面積に折りたたんで収納することで、低電圧化と高流量化を図った。長さ100μm、ギャップ400nm、幅40mmのポンプ部を折りたたんでlmmx5mmに組み込んだポンプでは、15Vで240nL/minと従来の80倍の流量を実現した。また、このポンプをプロタイプのヘルスケアチップに組み込み、血液の輸送を確認した。
2 カスケード型低電圧電気浸透流ポンプの開発
HPLC用のポンプ等高圧力用途には、ギャップを減少させる高圧化アプローチでは限界がある。電圧を積算せず圧力を積算できるカスケード構造を発案し、10VI0段で、25000Paの圧力を得た。これは従来のものより10^3-10^4倍高性能である。
3 DNA分離ナノチャンネルの開発
人工的に設計された形状をもつ微細流路内にDNAを流すことで、サイズによるDNAの分離等を行うことを目的に、曲線パターン、テーパーパターン等を作成し、実験を行った。
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