2005 Fiscal Year Annual Research Report
高機能バイオセンシングのためのサンプル分離抽出・分析前処理マイクロシステムの構築
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16201031
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
庄子 習一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00171017)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
船津 高志 東京大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (00190124)
本間 敬之 早稲田大学, 理工学術院, 助教授 (80238823)
荒川 貴博 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (50409637)
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| Keywords | マイクロ流体システム / マイクロ化学システム / MEMS / マイクロ流体素子 / 生体分子ソータ / サンプルインジェクタ / ガラス微細構造 / シースフロー |
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| Research Abstract |
生体物質の分離・抽出用マイクロ機構については,昨年度行ったハイドロゲルのゾル-ゲル相転移を利用した1入力-2出力型のマイクロソータの改良を行い,ソーティングスピードを改善した。また,1回のソートで多種類の分離を可能とするため,マイクロソータのマルチ化に関して検討を行った。流路をマトリックス状に形成し,その交差部分に金属吸収体薄膜を設けPC制御のデジタル・マルチ・ミラーデバイス(DMD)で赤外光を照射するシステムを実現し,1入力-9出力のマイクロソータを実現した。ただし,スイッチング時間などの点で問題があり,今後引き続き検討を進める予定である。また,上記と並行してシースフローによるマルチマイクロソーターについて研究を進めた。ニューマチック型マイクロバルブを集積化することにより,1入力-16出力のソーテイングシステムについて精度の向上を実現した。ガラスマイクロアレーリアクタに関しては形成条件の最適化をはかり,更なる微小化をはかった。マイクロリアクタとして応用する際の薬液導入についてはさらに検討が必要である。生体分子の分析前処理化学反応の効率化のために,油-水の2層流を用いて液滴を形成するマイクロ流体システムについて,液滴サイズの制御を目的として,構造・流量条件の最適化を行った。また,ニューマチック型マイクロバルブを複数組み合わせたマイクロリアクタについて,バルブ特性の改善を行い120msecの拘束スイッチングを実現するシステムを開発した。上述のマイクロ流体デバイスの設計にはいずれも有限要素法による流体シミュレーションを適用し,実デバイス中の流れ観察データとの比較により,解析の精度向上をはかった。
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