2002 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロセル内の流体及び液体-液体,固体-液体界面の解析および制御

Research Project

Project/Area Number	13124209
Research Institution	Waseda University
Principal Investigator	庄子習一早稲田大学, 理工学部, 教授 (00171017)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	本間敬之早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823) 船津高志早稲田大学, 理工学部, 教授 (00190124)
Keywords	マイクロセル / マイクロ化学分析システム / マイクロリアクタ / マイクロフルィディクス / マイクロ流体観察 / マイクロマシーニング / 有限要素法流体解析 / 界面制御
Research Abstract	(1)ハイドロゲルをキャリアに用いた生体分子ハンドリングシステム(庄子・船津) 前年度の知見をもとに1分子レベルでの生体分子ハンドリングを目的としたマイクロ流体システムの基本構造を実現した。前年度はハイドロゲルとしてメチルセルロース(MC)を用いたが,ゾル-ゲル転移温度が高いために生体分子への影響が懸念された。そこで,MCの代わりにメビオールゲルを用いて,転移温度を36℃に低減した。また,フォトマルを用いた蛍光観測系とPC制御レーザ光学制御系を組み合わせて,自動ソーテイングシステムを実現し,ソート速度約100msecを実現した。 (2)高機能マイクロミキサ・サンプルインジェクタ(庄子) マイクロスケールの流路内の流体の性賃を考慮した高機能マイクロミキサおよびサンプルインジェクタの設計・試作・評価を行った。設計に当たっては有限要素法マイクロ流体解析ツールを活用し,設計の高率化をはかった。マイクロリアクタとしては,2液間の界面の面積を増大させるため,高アスペクト比構造のマイクロセルを作成し,さらに2液を多層化することにより高効率化をはかった。また,シースフローを有効に利用した新しいタイプの1入力-2出力サンブルインジェクタを実現した。いずれも解析結果と試作デバイスの観測結果を比較し,解析の有効性が実証できた。 (3)反応・検出マイクロセルの基礎検討(庄子・本間) 前年度の知見をもとにしてシリコーンゴムの一種であるPDMSを用いたマイクロセル中に金属薄膜を3次元的に埋め込む技術を開発した。これにより,温度の制御を実現を確認した。また,高アスペクト比レジスト構造と多層めっき技術による高アスペクト比櫛歯電極形成を実現し,電気化学検出の高感度化の可能性を実証した。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] M.Kanai, D.Uchida, S.Sugiura, H.Sato, S.Shoji: "Optimal Design of the Micromixer using Nonhomogeneous Laminar Flow"Proc. Micro Total Analysis Systems 2002 ; mTAS2002. Vol.1. 73-75 (2002)
[Publications] M.Ishizuka, H.Hojo, M.Abe, S.Shoji: "Design and Fabrication of Metal Electrode Implanted PDMS Structure for Micro Flow Device"Proc. Micro Total Analysis Systems 2002 ; mTAS2002. Vol.1. 413-415 (2002)
[Publications] Y.Shirasaki, H.Makazu, S.lkeda, S.Shoji, T.Funatsu: "A Novel Biomolecule Sorter Using Thermosensitive Hydrogel in Micro Flow Systems"Proc. Micro Total Analysis Systems 2002 ; mTAS2002. Vol.2. 925-927 (2002)
[Publications] S.Ikeda, S.Shoji, H.Makazu, Y.Shirasaki, T.Funatsu: "Biomolecules Sorting System using Thermal Gelation of aMethyl Cellulose Solution"Dig. Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf. ; MNC2002. 170-171 (2002)
[Publications] N.Honda, K.Emi, T.Katagiri, S.Shoji, H.Sato, T.Honma: "Fabrication and Evaluation of Amperometric Sensors for Micro Flow Cell using 3-D Comb Electrodes"Dig. Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf. ; MNC2002. 290-291 (2002)
[Publications] M.Kanai, S.Ikeda, S.Shoji: "Development of the Multiple Sample Injector Using Stepwise Flow to Prevent Sample Dilution"16th Int. Micro Electro Mechanical Systems Conference : MEMS2003. 189-192 (2003)
[Publications] S.Shoji: "Recent Trends of Micro Flow Devices and Systems for Chemical/biochemical Applications"15th Conf. On Combinatorial Chemistry : JCCF. 137-149 (2002)
[Publications] Shuichi Shoji, Hironobu Sato, Takashi Funatsu: "Micro Flow Devices/Systems and Biomolecules Handling in Micro Flow Channels"1st Int. Meeting on Microsensors & Microsystems. 17-23 (2003)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロセル内の流体及び液体-液体,固体-液体界面の解析および制御

Principal Investigator

庄子 習一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00171017)

Research Products

[Publications] M.Kanai, D.Uchida, S.Sugiura, H.Sato, S.Shoji: "Optimal Design of the Micromixer using Nonhomogeneous Laminar Flow"Proc. Micro Total Analysis Systems 2002 ; mTAS2002. Vol.1. 73-75 (2002)

[Publications] M.Ishizuka, H.Hojo, M.Abe, S.Shoji: "Design and Fabrication of Metal Electrode Implanted PDMS Structure for Micro Flow Device"Proc. Micro Total Analysis Systems 2002 ; mTAS2002. Vol.1. 413-415 (2002)

[Publications] Y.Shirasaki, H.Makazu, S.lkeda, S.Shoji, T.Funatsu: "A Novel Biomolecule Sorter Using Thermosensitive Hydrogel in Micro Flow Systems"Proc. Micro Total Analysis Systems 2002 ; mTAS2002. Vol.2. 925-927 (2002)

[Publications] S.Ikeda, S.Shoji, H.Makazu, Y.Shirasaki, T.Funatsu: "Biomolecules Sorting System using Thermal Gelation of aMethyl Cellulose Solution"Dig. Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf. ; MNC2002. 170-171 (2002)

[Publications] N.Honda, K.Emi, T.Katagiri, S.Shoji, H.Sato, T.Honma: "Fabrication and Evaluation of Amperometric Sensors for Micro Flow Cell using 3-D Comb Electrodes"Dig. Int. Microprocesses and Nanotechnology Conf. ; MNC2002. 290-291 (2002)

[Publications] M.Kanai, S.Ikeda, S.Shoji: "Development of the Multiple Sample Injector Using Stepwise Flow to Prevent Sample Dilution"16th Int. Micro Electro Mechanical Systems Conference : MEMS2003. 189-192 (2003)

[Publications] S.Shoji: "Recent Trends of Micro Flow Devices and Systems for Chemical/biochemical Applications"15th Conf. On Combinatorial Chemistry : JCCF. 137-149 (2002)

[Publications] Shuichi Shoji, Hironobu Sato, Takashi Funatsu: "Micro Flow Devices/Systems and Biomolecules Handling in Micro Flow Channels"1st Int. Meeting on Microsensors & Microsystems. 17-23 (2003)

庄子習一早稲田大学, 理工学部, 教授 (00171017)