2015 Fiscal Year Research-status Report
交流電気浸透を用いた外部刺激応答形ドラッグデリバリーシステムの基礎研究
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26630035
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉田 和弘 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (00220632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 眞一 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579) [Withdrawn]
金 俊完 東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (40401517)
嚴 祥仁 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (20551576)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 先端機能デバイス / マイクロ・ナノデバイス / 交流電気浸透 / ドラッグデリバリーシステム / 医療・福祉 / MEMS / 電鋳 / マイクロポンプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小形，高機能な外部刺激応答形ドラッグデリバリ―システム（DDS）の基盤技術として，交流電気浸透を応用し薬剤を送出するマイクロポンプの実現を目的として研究を行い，以下の研究成果を得た．
（１）FEM解析に基づく平板－円筒電極形ポンプのマイクロ化による高出力化の検討：平板電極と円筒電極を対向配置した構造で，交流電気浸透により効率的に一方向流れが得られる平板－円筒電極形ポンプを集積した構造である，平板電極と，円筒電極を並列に配置した構成要素である微小孔付平板電極を対向配置し，さらにこれを直列に配置した構造の平板－円筒電極集積形ポンプのマイクロ化による高出力化について，FEM解析に基づき検討した．現有のマルチフィジックスFEM解析ソフトウェアを用い解析を行い，各部の寸法を変えながら圧力および流量を求めた結果，微小孔の直径を小さくすることで著しく高出力化できることを見出し，高出力化に適した各部の寸法を明らかにした．
（２）直径3μmの円筒電極を用いた高出力マイクロポンプの試作および特性実験：前年度に開発した，フォトレジストによりシード電極の上に多数の柱を有する型を形成し，それを用いて電鋳加工を行うことで微小孔を多数有する微小孔付兵弁電極のMEMSプロセスの条件を詳細に検討した結果，直径3μmの微小孔を間隔30μmで65500個有する微小孔付平板電極の試作に成功した．平板電極および絶縁体スペーサについては従来の加工技術で製作し，それらを一体化してポンプを構成した．試作ポンプについて，脱イオン水を作動流体として特性実験を行い，その圧力，流量特性を測定した．その結果，加工誤差を十分に小さくすることができなかったためFEM解析で期待されるほどではなかったが，高出力化が図れることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の申請時の研究計画において重要な課題である，交流電気浸透ポンプの高出力化のため，マイクロ化の検討を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の申請時の研究計画に基づき，本年度の研究成果をさらに発展させるととともにシステム化を図る予定である．
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