マイクロリットル血液粘性率の超高速センシングの研究

Research Project

Project/Area Number	17656076
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Thermal engineering
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	長坂雄次慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40129573)
Project Period (FY)	2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2005: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Keywords	熱物性 / 輸送現象 / レーザー計測技術 / マイクロスケール熱工学 / 粘性率 / 血液 / 分析技術 / レーザー誘起表面波
Research Abstract	本年度の成果は以下のようにまとめられる。 [1]レーザー誘起表面波を利用した液体の粘性率・表面張力測定のための基本設備に対し,さらに微量サンプルに適用できるように計測装置に改良を加え,微小体積における測定が可能な装置を試作した。 [2]レーザー干渉を利用した加熱による表面波生成,特にマイクロ系での表面張力の温度勾配が与える影響について理論的に検討した。 [3]微小サンプルから得られた信号波形から粘性率を算出する逆問題解析法の検討を行った。複雑な信号波形は,粘性率,表面張力,表面張力の温度依存性に大きく依存するが,干渉縞間隔の適切な選択により,粘性率に大きな感度を持つように実験条件設定が可能なこと,また信号波形の逆問題解析により,粘性率が算出可能であることを明らかにした。そして,実用的な逆問題解析用のプログラムを作成した。 [4]水やトルエンなどを標準サンプルとして,サンプル体積をミリリットルレベルから段階的に小さくし,信号が安定に検知できるための最適な光学系および試料セルの構造を検討し,最終的に10マイクロリットルでの測定を可能にした。 [5]血液をサンプルにした場合の試料セルや血液特有の問題あるいは適切な加熱・プローブレーザー波長の検討を行い,波長1ミクロンのYAGレーザーを用いれば,測定可能であることが明らかになった。