2011 Fiscal Year Annual Research Report
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22710121
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木下 晴之 東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (40466850)
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| Keywords | マイクロポンプ / マイクロバルブ / 電気浸透流 / マイクロ流体 / 流体制御 |
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| Research Abstract |
本研究は、ポンプ機能やバルブ機能を名刺サイズのマイクロ流体デバイス内部に作り込む、真の意味でのマイクロ流体操作システムの小型化・集積化を実現し、マイクロ空間での自在な流体操作を可能にする「マイクロ流体制御プラットフォーム」の構築を目的とする。本年度は、昨年度開発した小型電気浸透流ポンプをPDMSデバイス内に埋め込む技術を利用して、10個の独立した電気浸透流ポンプが集積化・アレイ化されたマルチポンプユニットを構築することに成功した。また、マルチポンプユニット内の各EOPを制御するための電気回路基板も設計・製作した。次に、マルチポンプユニットの有効性を実証するため、マイクロ流路やマイクロバルブを作り込んだPDMSシートを貼り付けることで、ポンプ一体型マイクロ流体デバイスを開発し、さまざまなマイクロ流体操作の実証実験を行った。まず、マルチポンプユニット内の10個全ての電気浸透流ポンプを同時並列で動作させることで、マイクロ流路内に安定した層流を作製することに成功した。各電気浸透流ポンプはほぼ同じ性能を示し、マイクロ流体の送液に十分有効であることが示された。次に、マルチポンプユニット内の電気浸透流ポンプから発生する圧力でPush-up式のマイクロバルブを動作させる実験を行った。その結果、開閉動作に1～2秒の時間を要するものの、マイクロ流体操作に十分なバルブ機能を実現できることが確認できた。最後に、マルチポンプユニット送液機能とバルブ機能を組み合わせた、より実用に近いマイクロ流体操作を行った。その結果、各電気浸透流ポンプに印可する電圧を制御するだけで、機能的な流体操作を行うことができることが実証された。
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