2023 Fiscal Year Annual Research Report
Research on the development of soft mobile microrobotic fluid carrier system
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21K03931
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
黄 吉卿 東京大学, 生産技術研究所, 国際研究員 (60870673)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | マイクロ流体システム / マイクロスイマー / 磁気駆動 / 流体マニピュレーション / バイオメディカル応用 / 病理的検査・診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は磁気駆動可変スフとモバイルマイクロロボティック流体キャリアシステムとバイオ応用に関する研究を行っている。2023年度の主な成果は二つに纏められる。
１．4Dプリンティングによる光学プローブ機能を持つソフトマイクロスイマーの開発。2022年度にはナノスケール3Dプリンティングを用いてマイクロスケールのソフトスイマーの開発に成功しているが、2023年度はさらに光学プローブ機能を持つソフトスイマーの開発を目標とする。３次元ナノリソグラフィを用いてプローブ型の2023年度にはさらに新しい加工手法として4Dプリンティングを提案し既存の3Dプリンティング技術では実現が困難であるナノスケール空洞型３次元構造を実現できた。4次元加工手法はU型の柔らかいポリマー構造を3Dプリンティングし、乾燥の際に表面張力で自動的に閉めることでナノスケールの空洞(70nm)を実現できた。本結果はマイクロ・ナノエンジニアリングで権威のある国際会議(MNE 2023)で口頭発表できた。
２．磁気駆動可能な金属空洞型３次元ピラミッド構造の開発。本研究では空気中で液体サンプルのモバイルマイクロピペットとしてマイクロフラクタルピペット(MFP)を提案し、3Dプリンティングにより作製できた。しかしながら3Dプリンティングにより実現しているため、ポリマー構造でしか加工できず、モバイルマイクロピペットとしての機能や機械特性に制限的であった。本研究では磁性体金属によるマイクロフラクタルピペットを提案、加工し、外部磁場の制御による磁気駆動を実現できた。本結果はマイクロシステム分野でもっとも権威のあるIEEE MEMS学会 2024年にて論文発表できた。
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