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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Aggregation control and stacking diagnostics of nanoparticle structures in a dielectrophoretic assembly

Research Project

Project/Area Number 16K06388
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

内田 諭  首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (90305417)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords誘電泳動 / アセンブリ / ナノ粒子 / セルオートマトン / ピット / 陽子線描画技術
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、泳動濃縮を利用した粒子アセンブリリアクタを試作して、ピット内における複合ナノ粒子群の凝集制御条件を検証するとともに、形成構造体の構造因子および電気定数を迅速かつ簡便に把握可能な積層診断システムを構築することである。
期間内において、(1)粒子輸送・凝集特性の精査、(2)アセンブリリアクタの試作及び性能評価、(3)粒子凝集量の導出及び凝集制御条件の特定、(4)インピーダンス応答と積層状態との相関検証及び検量線の策定、(5)堆積量と均一性の最適化及び固着条件の設定(6)複合ナノ粒子の積層アセンブリ及び形成状態の検証、といった各目標を達成するとともに成果の有機的連携により研究全体を推進する計画である。
本年度(平成30年度)は、これまでの結果を踏まえ、複合ナノ粒子アセンブリの最適制御を行い、迅速かつ簡便な積層診断システムを構築することを目標に、【課題1 均一積層条件の最適化およびリアクタの仕様調整】、課題2 積層診断システムの性能評価】を検討した。
【課題1】に関しては、3次元誘電泳動デバイスのピット内におけるに粒子付着の均一性を数値解析結果および走査電子顕微鏡の実測により都度確認し、深度を変更したデバイスを試作した。【課題2】に関しては、固着条件として、印加電圧値および印加時間をパラメータ化して、固着溶融の閾値を顕微観察するとともに、電圧電流制御におけるシステムの安定性を検証した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chemical reaction process for magnetite nanoparticle synthesis by atmospheric-pressure DC glow-discharge electrolysis2018

    • Author(s)
      Yuya Yamazaki, Naoki Shirai, Yusuke Nakagawa, Satoshi Uchida and Fumiyoshi Tochikubo
    • Journal Title

      Japanese Journal Applied Physics

      Volume: 57 Pages: 096203

    • DOI

      10.7567/JJAP.57.096203

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 量子化学計算を用いた放電活性種と膜構成分子の反応解析2019

    • Author(s)
      戸田和希,内田 諭,杤久保文嘉
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季講演会
  • [Presentation] 細胞膜内における活性酸素種輸送の分子動力学解析‐アンブレラサンプリングにおけるウィンドウ幅の影響‐2019

    • Author(s)
      太田隼人,内田 諭,杤久保文嘉
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季講演会
  • [Presentation] 3次元誘電泳動デバイスを用いた腫瘍細胞分離における給電線の影響2019

    • Author(s)
      川村直弘, 内田 諭, 杤久保文嘉, 円城寺隆治, 脇坂嘉一, 高野雅代
    • Organizer
      平成31年電気学会全国大会
  • [Presentation] 誘電泳動インピーダンス計測を用いた芽胞形成菌の電気特性評価2019

    • Author(s)
      堀 貴嗣, 内田 諭, 杤久保文嘉, 青木仁史
    • Organizer
      平成31年電気学会全国大会
  • [Presentation] ピット型誘電泳動デバイスにおける交流電気浸透の効果の数値解析2019

    • Author(s)
      河嶋涼介, 内田 諭, 西川宏之
    • Organizer
      平成31年電気学会全国大会
  • [Presentation] ピット型電極を用いた三次元誘電泳動における直流オフセット電圧の影響2019

    • Author(s)
      丸山大貴, 内田 諭, 加藤滉大, 西川宏之
    • Organizer
      平成31年電気学会全国大会
  • [Presentation] 温度変化処理を施した食材付着菌のインピーダンス計測2018

    • Author(s)
      堀貴嗣,内田 諭,杤久保文嘉,青木仁史
    • Organizer
      2018年静電気学会全国大会
  • [Presentation] 放電活性酸素種における膜透過特性の分子動力学シミュレーション2018

    • Author(s)
      太田隼人,内田 諭,杤久保文嘉
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季講演会
  • [Presentation] 3次元誘電泳動デバイスを用いた血中循環腫瘍細胞の分離検証 ―流路内速度分布の数値解析による最適分離条件の特定―2018

    • Author(s)
      川村直弘,内田 諭,杤久保文嘉,円城寺隆治,脇坂嘉一
    • Organizer
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • [Presentation] Numerical Investigation of Transport Characteristics of Reactive Oxygen Species in Biological Membrane with Molecular Dynamics2018

    • Author(s)
      Satoshi Uchida, Hayato Ohta, Ryota Imai and Fumiyoshi Tochikubo
    • Organizer
      15th International Conference on Flow Dynamics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Basic Transport Analysis of Reactive Oxygen Species in Biological Membrane with Molecular Dynamics2018

    • Author(s)
      Satoshi Uchida and Fumiyoshi Tochikubo
    • Organizer
      第28回日本MRS学会年次大会
    • Invited
  • [Book] "4.6 Numerical Modeling of Cell Membrane Transport Enhanced by Plasma Irradiation," Plasma Medical Science2019

    • Author(s)
      Satoshi Uchida, Annemie Bogaerts, Mohammed Yousfi, Hideki Motomura and Masafumi Jinno, (Ed.) Shinya Toyokuni, Yuzuru Ikehara, Fumitaka Kikkawa and Masaru Hori
    • Total Pages
      19 (458)
    • Publisher
      Academic Press
    • ISBN
      978-0128150047

URL: 

Published: 2019-12-27  

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