2019 Fiscal Year Annual Research Report
Micro beads Micro fluidic system
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15K05682
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
中村 理恵 首都大学東京, システムデザイン研究科, 客員研究員 (40615598)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 訓史 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (80326016)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マイクロ流路 / アルギン酸ナトリウム / マイクロビーズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロ流路を用いたアルギン酸ビーズの開発が進められている．本研究では連続相としてイソアミルアルコール（IAA）を用いたマイクロ流路内でのアルギン酸ゲルビーズ作製方法の確立を目指した．本方法は，従来の方法と比較してゲル化の確立が高いことが利点である．材料作製において，流量，粘度などのパラメータがどのように材料特性を決定するか調査した．
これまで，マイクロ流路内でアルギン酸がカルシウムと反応することによりゲル化する様子を高速度ビデオカメラにより観察した．実験より，粒径は流路内で徐々に減少することがわかった．これは，アルギン酸ビーズ内の水分がIAA内に放出されるためと考えられる．そこで，粒径におよぼすIAA内の水分量の影響を調査した．加水しない状態で最も粒径の変化が大きく，水分量が増えるに従い変化が小さくなる傾向がみられた．IAA内の水分を調整することにより粒径のコントロールが可能である．
最終年度は，分子量やM/G比など特性の異なる4種類のアルギン酸ナトリウムを用いた成形条件の検討および滴下法とマイクロ流路法により作製したビーズの機械的特性を圧縮試験により評価した．実験結果より，粒径は密度，代表流速，および粘度より推測可能とわかった．また，滴下法においてM/G比が小さく重量平均分子量や連続したG分子鎖の割合が大きいアルギン酸ナトリウムを用いた場合に圧縮弾性率が高い傾向にあった．また，CaCl2の溶媒をIAAと水で比較すると，IAAの場合は弾性率が2倍近く増加した．IAAを利用することで，粒径の減少および弾性率の向上の可能である．マイクロ流路法において，流速を変化させ得られたマイクロビーズの圧縮試験を実施した．これより，流路内速度が速くなると弾性率は低くなる傾向があった．流路長を長くすることで粒径の減少および弾性率の向上がみられた．
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Research Products
(1 results)
