• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Flow control of a microfluidic paper-based analytical device using a wavelength-dependent photoresponsive polymer

Research Project

Project/Area Number 20H02123
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Iwasaki Wataru  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20712508)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森田 伸友  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90807554)
中島 雄太  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (70574341)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Keywords紙分析チップ / 流動制御 / 分析化学 / 刺激応答材料 / 光応答・光合成・化学反応 / 温度応答性樹脂 / プラズマグラフト重合 / ナノマイクロメカトロニクス / 流動・伝熱・物質移動操作
Outline of Research at the Start

本研究では温度応答性ポリマーに粒径や形状の異なる金ナノ粒子を導入することで波長依存性光応答性ポリマーを開発し、その多孔質膜への均一充填方法を確立することで、紙分析チップに導入可能な光応答性バルブを実現する。また本バルブ用いた紙分析チップとその制御システムを構築し、その有効性を実証する。

Outline of Final Research Achievements

In order to increase the versatility of microfluidic paper-based analytical devices, which are expected to become an in-situ analysis technology, we established a fabrication method for thermo-responsive valves using thermo-responsive polymers and evaluated the flow characteristics. Furthermore, valves with absorption peaks at specific wavelengths of light were fabricated by filling the valves with gold nanoparticles of different particle sizes and shapes. However, it was not possible to manipulate only specific valves by changing the wavelength of the irradiating light.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、予防医療や在宅医療の観点から血中成分等のその場分析技術が必要とされている。紙などの多孔質膜を分析の基材とした紙分析チップは小型、低コスト、ポンプレスといった様々な利点があり、その場分析技術への応用が期待されている。一方で、紙分析チップは複数の試薬を入れ替えながら行う高感度で汎用性の高い分析には向いていなかった。本研究では紙分析チップに導入可能なバルブを開発しており、これを紙分析チップに導入することで様々な分析に紙分析チップを用いることができるようになることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Reversible Thermo-Responsive Valve for Microfluidic Paper-Based Analytical Devices2022

    • Author(s)
      Toda Hiroki、Iwasaki Wataru、Morita Nobutomo、Motomura Taisei、Takemura Kenshin、Nagano Masaya、Nakanishi Yoshitaka、Nakashima Yuta
    • Journal Title

      Micromachines

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 690-690

    • DOI

      10.3390/mi13050690

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A thermoresponsive valve to control fluid flow in microfluidic paper-based devices2022

    • Author(s)
      Iwasaki Wataru、Toda Hiroki、Morita Nobutomo、Motomura Taisei、Takemura Kenshin、Nakanishi Yoshitaka、Nakashima Yuta
    • Journal Title

      Microfluidics and Nanofluidics

      Volume: -

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Simple, Low Cost, Sensitive, and Portable Electrochemical Immunochromatography Sensing Device to Measure Estrone-3-Sulfate2020

    • Author(s)
      Iwasaki Wataru、Kataoka Chiwa、Sawadaishi Kazuyuki、Suyama Keitaro、Morita Nobutomo、Miyazaki Masaya
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 20 Issue: 17 Pages: 4781-4781

    • DOI

      10.3390/s20174781

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Flow Control in Paper Channels Using Thermo-responsive Valve2022

    • Author(s)
      M. Nagano, W. Iwasaki, N. Morita, T. Motomure, K. Takemura, Y. Nakanishi, Y. Nakashima
    • Organizer
      The 13th Japan-China-Korea Joint Conference on MEMS/NEMS (JCK MEMS/NMS 2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 紙分析デバイスのための温度応答性バルブの性能評価2022

    • Author(s)
      長野 雅也、岩崎 渉、森田 伸友、本村 大成、竹村 謙信、中西 義孝、中島 雄太
    • Organizer
      第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] FABRICATION OF THERMO-RESPONSIVE VALVES FOR μPADS USING POLY(N-ISOPROPYLACRYLAMIDE)2021

    • Author(s)
      H. Toda, W. Iwasaki, N. Morita, T. Motomure, Y. Nakanishi, Y. Nakashima
    • Organizer
      The 25th International Conference on Miniaturized System for Chemistry and Life Sciences (μTAS2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 紙分析チップの定量化および自動化技術2021

    • Author(s)
      岩崎渉
    • Organizer
      日本機械学会2021年度年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ペーパーマイクロ分析デバイスへのバルブ機能の搭載とその特性・性能評価2021

    • Author(s)
      戸田浩輝、岩崎渉、森田伸友、中島雄太、中西義孝
    • Organizer
      第58回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 温度応答性樹脂を用いた紙分析チップの流動制御2021

    • Author(s)
      戸田浩輝、岩崎渉、森田伸友、中島雄太、中西義孝
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第43回研究会(CHEMINAS 43)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi