2022 Fiscal Year Annual Research Report
Flow control of a microfluidic paper-based analytical device using a wavelength-dependent photoresponsive polymer
| Project/Area Number |
20H02123
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
岩崎 渉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20712508)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 伸友 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90807554)
中島 雄太 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (70574341)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 温度応答性樹脂 / プラズマグラフト重合 / 紙分析チップ / 流動制御 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は温度応答性樹脂に粒径や形状の異なる金ナノ粒子を導入し、異なる波長の光に反応して開閉するバルブの作製を試みた。始めは温度応答性樹脂のモノマー溶液、重合促進剤、架橋剤を混合した溶液に金コロイドを混合し、PVDF多孔質膜を浸漬した状態で重合開始剤を滴下する方法により金ナノ粒子を含有したバルブ膜の作製を試みたが、金コロイドを混合した状態では重合を進めることができなかった。そこで、これまでに開発したプラズマグラフト重合法により作製した温度応答性バルブに金コロイドを滴下し、吸収させることにより金ナノ粒子を含有するバルブ膜を作製した。作製したバルブ膜の上に水滴を滴下すると、バルブが閉じているため水をはじくが、ハロゲンランプの光を照射すると膜の温度が上昇し、水を吸収する反応を確認した。次に、粒径30nmの金ナノ粒子（吸収波長中心525nm）、直径25nmの金ナノロッド（吸収波長中心600nm）、直径10nmの金ナノロッド（吸収波長中心850nm）を用いて作製したバルブ膜の吸光波長依存性を確認した。作製したバルブ膜の吸光度を測定したところ、それぞれ532nm、617nm、860nmに吸収ピークが確認された。一方でその吸光度はそれぞれ0.56～0.72であり、その他の波長に対しても吸光度が0.4程度あったことから、十分な選択性を得ることができんなかった。この問題解決するためにはより高濃度に金ナノ粒子を吸着させることが必要だと考えられる。また、波長依存性光応答性バルブの構築はできなかったが、ペルチェ素子を用いた加熱冷却によってバルブ膜を操作したところ、紙デバイス上の2種類の試薬を順番に反応場に導入することに成功し、複数試薬を用いた紙分析チップの実現可能性を示した。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
