1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10044112
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
江刺 正喜 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20108468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 秀治 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00312611)
芳賀 洋一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00282096)
小野 崇人 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90282095)
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| Keywords | 微小流体制御 / マイクロマシニング / マイクロマシニング / 生化学分析 / フローセンサ / バルブ / ポンプ / 射出成形 |
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| Research Abstract |
流量センサ、バルブ、ポンプなどを流路とともに製作し、様々な要求に応えられる微小流体制御システムを実現可能にする。これには信号処理回路の集積化ができるシリコンマイクロマシニング技術と、立体的で複雑な樹脂構造体を製作できる微細射出成形技術を利用する。これにより、大量生産した機能ごとのモジュールを組み合せた微小流体制御システムを可能にする。
本年度は科学分析システムのサンプリングモジュールとして、表面張力を利用して試料と反応試薬を混合するデバイスの開発を行い、その動作を確かめた。シリコン基板に微細な可動壁で分離された部屋を形成し、片側に反応試薬を入れておき表面張力で可動壁が閉じた状態にしておく。試料が他の部屋に表面張力で導入されると可動壁が開いて反応試薬と混合され、比色測定で対象物質の濃度知ることができる。
この他、反応性イオンエッチング(RIE)によって水晶異板上に厚さの異なる複数のダイアフラムを形成し、それを振動子として用いたワンチップマルチチャンネルの水晶マイクロバランス(QCM)を開発した。これは同一基板上で複数の化学物質の濃度を同時に検出したり、液の粘度などの特性を測定できる機能を持つ。
基板上に異なる遺伝子(DNA)を合成して、遺伝子診断を行うDNAチップを開発した。また液滴を付けるスポッティング法でDNAチップを作るためのヘッドの開発も行っている。
この他微量のガスを制御できる集積化マスフローコントローラを開発してきたが、昨年度は腐食性ガスにも利用できるものをステンレススチールで製作することができた。
微細射出成形技術についてはフライブルグ大学において研究を進めている。
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[Publications] R.U.Seidel,D.Y.Sim,W.Menz and M.Esashi: "A Capillary Force Filled Auto-mixing Device"Proc. Of Intn.Conf.on Microreaction Technology. 3. 40/1-40/2 (1999)
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[Publications] R.U.Seidel,D.Y.Sim,W.Menz and M.Esashi: "Capillary Force Mixing Device as Sampling Module for Chemical Analysis"Technical Digest of the Transducers'99. 10. 438-441 (1999)
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[Publications] T.Abe and M.Esashi: "One-Chip Multi-Channel Quartz Crystal Microbalance (QCM) Fabricated by Deep RIE"Technical Digest of the Transducers'99. 10. 1246-1249 (1999)
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[Publications] 安部隆、江刺正喜: "水晶ドライエッチング(Deep RIE)によるワンチップマルチチャンネルQCMとマイクロQCMの製作"電気学会 化学センサシステム研究会予稿集. CS-99-38. 57-62 (1999)
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[Publications] 安部隆、江刺正喜: "微量液体分析用ワンチップ水晶センサ(QCM)の製作"電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会資料. CS-99-47. 23-26 (1999)
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[Publications] H.G.Yu,D.Y.Sim,江刺正喜: "生化学合成用静電マイクロポンプの開発"電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会資料. MM-99-32. 61-66 (1999)
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[Publications] K.Hirata,D.Y.Sim and M.Esashi: "Delopment of an Anti-Corrosive Integrated Mass Flow Controller"Technical Digest of the 17th Sensor Symposium. 17,. (2000)
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[Publications] D.Y.Sim and M.Esashi: "Development of Spotting Head for Fabricating DNA Chip"Technical Digest of the 17th Sensor Symposium. 17,. (2000)
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[Publications] K.Takahasi,K.Seio,M.Sekine and M.Esashi: "Study on DNA Chip Fabrication"Technical Digest of the 17th Sensor Symposium. 17,. (2000)
