2017 Fiscal Year Annual Research Report
Optically controllable electrophoresis with a photoconductive substrate
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16K13698
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
川田 善正 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70221900)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
居波 渉 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (30542815)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光マニピュレーション / レーザートラップ / 光学顕微鏡 / 燃焼解析 / 微小液滴 / 光操作 / 高速度観察 / レーザー計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、光伝導性基板を用いて光照射によって仮想的な流路を形成可能な光制御電気泳動技術を確立するとともに、液中の多数の粒子を柔軟に操作できる光マニピュレーション法を開発し、高機能かつ汎用性の高いマイクロ分析システムやマイクロリアクタを実現することを目的として研究を実施した。光伝導性材料では、光照射によってその伝導率が大きく変化するため、一様に印加した電場を光照射によって基板上で制御することができる。照射パターンを適当に設計すれば、光照射領域に沿って粒子が移動する仮想的な流路を形成することが可能となる。開発した技術をナノコロイド粒子や生物細胞などの解析に応用するための制御法の体系化と理論構築を行なうことを目的とした。
光伝導性基板を用いることにより、光照射によって仮想的な流路を形成し、多数のナノ粒子の挙動を柔軟に操作可能な光操作（光マニピュレーション）技術を開発し、生物細胞の駆動、制御、分離技術を開発するための基礎実験を行なった。光伝導性基板には半導体材料であるビスマス圭素酸化物を用いて青色光を照射し、光照射領域の伝導性を制御した。光照射パターンに依存して基板上に不均一な電位勾配が形成され、粒子が光照射領域に沿って移動させることができることを基礎実験により実証した。マイクロ分析システムとの組み合わせにより、柔軟に試料を操作可能な高機能光マニピュレーション技術を実現し、実際に生物細胞の抑制を行なった。本研究では、光伝導性基板による駆動原理を明らかにするとともに、その特性を解明するための基礎実験を実施した。
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| Remarks |
Optical Science Laboratory
http://optsci.eng.shizuoka.ac.jp/index.html
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