1998 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロマシニングによる集積化反応・分析システムの開発研究

Research Project

Project/Area Number	10354012
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	喜多村〓北海道大学, 大学院理学研究科, 教授 (50134838)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	作原寿彦セイコーインスツルメンツ(株)技術本部, 課長安宅龍明セイコーインスツルメンツ(株)技術本部, 部長八尾浩史北海道大学, 大学院理学研究科, 助手 (20261282) 金幸夫北海道大学, 大学院理学研究科, 助教授 (40186367)
Keywords	マイクロ反応・分析システム / マイクロマシニング / 顕微分光 / マイクロチャンネル / インプリンティング法 / ポリマー基板 / 液 / 液抽出 / マイクロフローセル
Research Abstract	フォトリソグラフィー等の微細加工技術を駆使して微小な反応・分析システムを開発することを目的として研究を行った。通常のシリコンウェファー等を対象とした微細加工ではクリーンルームや高価な露光装置が必要となり、本研究目的を達成するにあたっては問題となる。そこで、簡便かつ安価な微細加工法として、ポリマー基板を用いたインプリンティング法によるマイクロチャンネル基板の創製を試みた。鋳型となるマイクロチャンネル構造を簡便なフォトリソグラフィー法によりガラス基板上に作製した。このガラス鋳型を108℃でスチロール樹脂に押し付けることにより。チャンネル構造をポリマー基板に転写することが可能であった。この基板にガラスを圧着することにより、ダブルY型の2液混合が可能な深さ12μm、幅200μmのチャネルを有するマイクロチップを作製した。この反応・分析チップのマイクロチャンネルとシリンジポンプをキャピラリーで接続し、チャンネル中の流れ方向に沿った油/水界面での抽出挙動を顕微分光測定から追跡した。油相としてはブタノールを、抽出対象としてはアルミニウムのジヒドロキシアゾベンゼン錯体を用いた。この錯体は水相から油相に抽出されると強い蛍光を示すため、油・水の2液の混合点からの距離あるいは溶液の流速を変えて空間分解蛍光分光することにより、抽出挙動を実時間で測定することができる。その結果、アルミニウム錯体はチャンネル内で効率よく、溶液の流れに沿って抽出されることが明らかになった。マイクロチップに基づいて抽出が可能となり、分析のマイクロ化の実現可能性を実験的に示すことができた。インプリンティング法により作製したマイクロチャンネルチップの性能を検証するために、フォトリソグラフィーにより作製した同じ構造を持つシリコンウェファーチップを用いた抽出実験を行っている。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] 中谷清治: "Intrinsic Droplet Size Effect on Mass Transfer across a Single-Microdroplet/Water Interface : Role of Adsorption on a Spherical Liquid/Liquid Boundary" Journal of Physical Chemistry B. 102(8). 2908-2913 (1998)
[Publications] 金幸夫: "Direct Excitation Energy Transfer as a Technique for in Situ Measurements of Ion-Exchange Processes in Single Polymer Particles." Analytical Chemistry. 70(1). 105-110 (1998)
[Publications] 金幸夫: "Effects of Sample Dimension and Dye Distribution Characteristics in Absorption Microspectroscopy." Analytical Chemistry. 70(1). 51-57 (1998)
[Publications] 喜多村〓: "Optical Transformation and Fission of Single Giant Vesicles in Water by Radiation Pressure." Journal of American Chemistry Society. 120(8). 19452-1943 (1998)
[Publications] 金幸夫: "Microspectroscopic Analyses of Dye Distribution Characteristics in Single Microcapsules." Analytical Chemistry. 70(1). 111-116 (1998)
[Publications] 近間克己: "Characterisic Behavior of an Electron Transfer Reaction across a Tributyl Phosphate Droplet/Water Interface : Micrometer Droplet-Size Effect." Bulletin of Chemical Society Japan. 71(5). 1065-1070 (1998)
[Publications] 中谷清治: "Advances in Photochemistry" John-Wiley & Sons.Inc., 50 (1999)
[Publications] 喜多村〓: "Mesoscopic Chemistry" Blackwell Science, 25 (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロマシニングによる集積化反応・分析システムの開発研究

Principal Investigator

喜多村 〓 北海道大学, 大学院理学研究科, 教授 (50134838)

Research Products

[Publications] 中谷 清治: "Intrinsic Droplet Size Effect on Mass Transfer across a Single-Microdroplet/Water Interface : Role of Adsorption on a Spherical Liquid/Liquid Boundary" Journal of Physical Chemistry B. 102(8). 2908-2913 (1998)

[Publications] 金 幸夫: "Direct Excitation Energy Transfer as a Technique for in Situ Measurements of Ion-Exchange Processes in Single Polymer Particles." Analytical Chemistry. 70(1). 105-110 (1998)

[Publications] 金 幸夫: "Effects of Sample Dimension and Dye Distribution Characteristics in Absorption Microspectroscopy." Analytical Chemistry. 70(1). 51-57 (1998)

[Publications] 喜多村 〓: "Optical Transformation and Fission of Single Giant Vesicles in Water by Radiation Pressure." Journal of American Chemistry Society. 120(8). 19452-1943 (1998)

[Publications] 金 幸夫: "Microspectroscopic Analyses of Dye Distribution Characteristics in Single Microcapsules." Analytical Chemistry. 70(1). 111-116 (1998)

[Publications] 近間 克己: "Characterisic Behavior of an Electron Transfer Reaction across a Tributyl Phosphate Droplet/Water Interface : Micrometer Droplet-Size Effect." Bulletin of Chemical Society Japan. 71(5). 1065-1070 (1998)

[Publications] 中谷 清治: "Advances in Photochemistry" John-Wiley & Sons.Inc., 50 (1999)

[Publications] 喜多村 〓: "Mesoscopic Chemistry" Blackwell Science, 25 (1999)

喜多村〓北海道大学, 大学院理学研究科, 教授 (50134838)

[Publications] 中谷清治: "Intrinsic Droplet Size Effect on Mass Transfer across a Single-Microdroplet/Water Interface : Role of Adsorption on a Spherical Liquid/Liquid Boundary" Journal of Physical Chemistry B. 102(8). 2908-2913 (1998)

[Publications] 金幸夫: "Direct Excitation Energy Transfer as a Technique for in Situ Measurements of Ion-Exchange Processes in Single Polymer Particles." Analytical Chemistry. 70(1). 105-110 (1998)

[Publications] 金幸夫: "Effects of Sample Dimension and Dye Distribution Characteristics in Absorption Microspectroscopy." Analytical Chemistry. 70(1). 51-57 (1998)

[Publications] 喜多村〓: "Optical Transformation and Fission of Single Giant Vesicles in Water by Radiation Pressure." Journal of American Chemistry Society. 120(8). 19452-1943 (1998)

[Publications] 金幸夫: "Microspectroscopic Analyses of Dye Distribution Characteristics in Single Microcapsules." Analytical Chemistry. 70(1). 111-116 (1998)

[Publications] 近間克己: "Characterisic Behavior of an Electron Transfer Reaction across a Tributyl Phosphate Droplet/Water Interface : Micrometer Droplet-Size Effect." Bulletin of Chemical Society Japan. 71(5). 1065-1070 (1998)

[Publications] 中谷清治: "Advances in Photochemistry" John-Wiley & Sons.Inc., 50 (1999)

[Publications] 喜多村〓: "Mesoscopic Chemistry" Blackwell Science, 25 (1999)