機能的マイクロコンポーネントを有するマイクロ化学デバイスに関する研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17510110
• Research Institution: Osaka Institute of Technology
• Principal Investigator: 筒井 博司 大阪工業大学, 工学部, 教授 (00351453)
• Keywords: μ-TAS / マイクロバルブ / マイクロフィルタ / マイクロミキサ / 樹脂成形 / マイクロ金型 / メッキ

Research Abstract

機能的マイクロコンポーネントを有するマイクロ化学デバイスに関する研究
ディスポーザブルな血液分析に用いるマイクロ化学デバイスに組み込む各機能的コンポーネントおよびデバイス作製に関する研究開発状況について報告する。
1)マイクロバルブ
マイクロ流路中にマイクロヒーターと樹脂による微細構造を形成し、マイクロヒーターによる加熱および樹脂変形の様子を観察した結果、単純化した微細構造で流路が変形し、バルブとしての性能を確認した。
2)マイクロフィルタ
マイクロフィルタを実現するための新しい迷路様微細構造を考案し、微細構造を形成するためのフォトグラフィー用マスク製作を行った。
3)マイクロミキサ
マイクロ流路においては低レイノルズ数において層流になることから、マイクロ流路内における流体を回転させるための流路内の微細構造形成を行った。微細構造により流体が回転することを実証し、90°回転する微細構造と流路の分岐合流を組み合わせることにより、シンプルな構造で2層流を4層流に変換する流路を実現し、多層流化の可能性を実証した。
4)マイクロ金型
フォトリソグラフィーを用いた厚膜レジストのパターニングとNi無電解メッキにより、マイクロ流路パターンを有するマイクロ金型作製実験を行った。無電解メッキプロセスを改良することにより、レジストの剥離がなくなり、メッキの質が向上した。
5)マイクロ樹脂成形
加熱加圧による樹脂の熱成形を行うための、ダイセットを用いた成形装置の改良を行った。ダイセットの加圧にステッピングモータを用いて、加圧ばらつきの少ない、再現性のよい加圧を実現できた。