2014 Fiscal Year Research-status Report
オンサイト分析に向けたポンプ融合型新規分離媒体の開発
| Project/Area Number |
26790033
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
内藤 豊裕 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10711806)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / オンサイト分析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，液体クロマトグラフィーの分離媒体および電気浸透流ポンプの機能をあわせ持つ新規材料を開発し，携帯可能なポンプ統合型オンサイト分析デバイスの開発を目指した。送液能と分離能をもつ分離媒体を開発するため，高分子・無機材料合成による多孔質対材料を基盤にしたアプローチと，半導体加工技術によって作製した微細構造体を基盤にしたアプローチの両方面から分離媒体の作製と評価を行った。多孔質体材料を基盤にしたアプローチでは，既にカチオン性，疎水性物質に対する分離能を有し，速いEOFを発生するポリマーモノリスを作製してきたが，流体透過性が低く，送液能の低下が確認された。流体透過性向上のため，より空隙率の高いシリカモノリス表面をスルホ基で修飾したモノリスキャピラリーを作製した。スルホ基修飾型シリカモノリスは，イオン交換能と速いEOFを示した。また，未修飾シリカモノリスと送液圧を比較したところ，およそ4倍の圧力を発生していることが確認された。半導体加工技術によって作製した微細構造体を基盤にしたアプローチでは，微小流路内に柵状構造体，縦長六角柱，横長六角柱の三種類の構造体をポリジメチルシロキサンで作製し，送液圧を比較した。その結果，柵状構造体および縦長六角柱で高い送液圧を示し，送液圧が電場勾配下にある構造体の表面積に依存していることが示唆された。以上より，構造体表面の化学的改質および，構造体の形状の最適化によって分離性能と送液性能を向上させられる可能性を示した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
構造体表面の化学的性質，および構造の形状の異なる分離媒体の作製に成功し，申請当初課題であった送液圧測定の実験系を確立できた。送液圧測定の実験系の確立後，これまで電気浸透流移動度でのみ評価していなかった送液能を圧力の観点から評価できるようになり，異なる分離媒体が発生する圧力を見積もることで，化学的性質および形状が送液圧に与える影響を考察可能になった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
合成基盤のアプローチでは，他の化学種を用いて修飾したときの分離性能と送液性能を比較し，ポンプ統合デバイスとしての評価を行う。
微細加工基盤のアプローチでは，他の形状体のポンプを作製し，構造体形状と送液性能の関係をより詳細に調査するとともに，表面修飾と組み合わせて，分離性能，送液性能の向上を目指す。
|
| Causes of Carryover |
当初，参加予定していた2学会について招待講演となったため，学会参加登録費が余剰した。
また，本年度予定していた，各種表面修飾モノマーの評価および構造体形状の評価と，圧力測定実験系の確立とが，実験を進めるにあたり，前後したため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画当初，本年度行う予定であった各種表面修飾モノマーの評価および構造体形状の評価をするため，種々修飾モノマーの購入と，構造体作製に使用する。
|
