蚊の吸血システムを応用したマイクロポンプの開発

• Project/Area Number: 18656062
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: Toyo University
• Principal Investigator: 望月 修 Toyo University, 工学部, 教授 (50157830)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 生体材料 / 生物・生体工学 / マイクロデバイス / 流体工学 / 昆虫 / マイクロ流れ / マイクロポンプ / 生体機能利用

Research Abstract

蚊の吸血機構をμ-TASに流体駆動源として搭載するサイズが1mm以下のマイクロポンプシステムを実現することが本研究の目的である.主に,ポンプ非定常性能を直接計測することと吸血管内の非定常流量変化を調べることを行う.具体的には,蚊のポンプにおける運動性能を計測すること,原子管力顕微鏡である生物顕微鏡により吸血管の内壁面の性状を計測すること,吸血管内の流れの速度分布を計測し,壁面と流れの干渉を明らかにすることである.これらを元に,マイクロポンプを製作する.
1)マイクロポンプの製作・性能評価
マイクロポンプの素材には機能性高分子材料を用いる.構造はMEMS技術により加工を施す.電位に応じて水分子の脱・重合ができそれをもとに変形する高分子材料を適用することを考えている.したがって,電力の供給をまずは念頭に置いたポンプを試作した.
2)性能評価とμTASへの適用
本来の目的であるμTASへの適用可能性を試した.血液採取,検査を行うチップに搭載してその性能を確認した.

Research Products

• [Journal Article] Micro-PIV measuremeiits in Micro-tubes and proboscis of mosqui to (2008)
  • Author(s): K. KIKUCHI, O. MOCHIZUKI
  • Journal Title: Journal of Fluid Science and Technology Vol. 3 Pages: 975-986
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] サイホン管における音発生に関わる流入気泡形態 (2008)
  • Author(s): 重藤 博司, 望月 修, 田中 和博
  • Journal Title: 可視化情報学会論文集 vol.28, No.2 Pages: 15-20
  • NAID: 130004438198
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Flow around an Animal Plankton(Artemia Salina) (2007)
  • Author(s): R. Oishi and O. Mochizuki
  • Journal Title: Theoretical and Applied Mechanics Japan vol.56 Pages: 301-306
  • NAID: 130004463641
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Flow Induced by a Jellyfish (2007)
  • Author(s): S. Ichikawa and O. Mochizuki
  • Journal Title: Proceedings of the Sixteenth (2007) International Offshore and Polar Engineering Conference 1 Pages: 1143-1149
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Micro Vortex Flow Induced by Small Life (2007)
  • Author(s): O. Mochizuki
  • Journal Title: Proceedings of FEDSM2007 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference 1 Pages: 1-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deformation of a Soft Capsule in a Uniform Flow (2007)
  • Author(s): M. Yokoyama and O. Mochizuki
  • Journal Title: Proc. of the Seventh International Symposium on Advanced Fluid Information and The fourth International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration(AFI/TFI 2007) 1 Pages: 14-15
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ソフトマターマイクロロボット研究の現状と可能性 (2007)
  • Author(s): 望月 修
  • Journal Title: 機械の研究 vol.59, No.4 Pages: 453-458
  • NAID: 40015413447
• [Journal Article] Pump System of a Mosquito (2006)
  • Author(s): K.Kikuchi, O.Mochizuki
  • Journal Title: Proc. of Third International Symposium on Aero-aqua Biomechanisms ISABMEC 2006 1 Pages: 1-6
• [Presentation] 微小電極を用いた蚊の吸血ポンプのポンプ周期測定 (2008)
  • Author(s): 菊地謙次, 寺田信幸, 望月 修
  • Organizer: 生体医工学会生体医エシンポジウム2008
  • Place of Presentation: 神戸