Flow control of a microfluidic paper-based analytical device using a wavelength-dependent photoresponsive polymer

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02123
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Iwasaki Wataru 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: 紙分析チップ / 流動制御 / 分析化学 / 刺激応答材料 / 光応答・光合成・化学反応 / 温度応答性樹脂 / プラズマグラフト重合

Outline of Final Research Achievements

In order to increase the versatility of microfluidic paper-based analytical devices, which are expected to become an in-situ analysis technology, we established a fabrication method for thermo-responsive valves using thermo-responsive polymers and evaluated the flow characteristics. Furthermore, valves with absorption peaks at specific wavelengths of light were fabricated by filling the valves with gold nanoparticles of different particle sizes and shapes. However, it was not possible to manipulate only specific valves by changing the wavelength of the irradiating light.

Free Research Field

マイクロ化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、予防医療や在宅医療の観点から血中成分等のその場分析技術が必要とされている。紙などの多孔質膜を分析の基材とした紙分析チップは小型、低コスト、ポンプレスといった様々な利点があり、その場分析技術への応用が期待されている。一方で、紙分析チップは複数の試薬を入れ替えながら行う高感度で汎用性の高い分析には向いていなかった。本研究では紙分析チップに導入可能なバルブを開発しており、これを紙分析チップに導入することで様々な分析に紙分析チップを用いることができるようになることが期待される。