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マイクロマシニングによる集積化反応・分析システムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 10354012
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 分離・精製・検出法
研究機関北海道大学

研究代表者

喜多村 昇 (喜多村 〓)  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50134838)

研究分担者 作原 寿彦  セイコーインスツルメンツ(株), 技術本部・課長(研究職)
安宅 龍明  セイコーインスツルメンツ(株), 技術本部・部長(研究職)
石坂 昌司  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80311520)
八尾 浩史  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (20261282)
金 幸夫  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40186367)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
24,800千円 (直接経費: 24,800千円)
2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1999年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1998年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
キーワードマイクロ反応・分析システム / マイクロマシニング / マイクロ電極 / マイクロチャンネル / インプリンティング法 / ポリマー基板 / 液 / 液抽出 / マイクロフローセル / 顕微分光
研究概要

通常のシリコンウエファー等を対象とした微細加工ではクリーンルームや高価な露光装置が必要となり、本研究目的を達成するにあたっては問題となる。そこで、簡便かつ安価な微細加工法として、ポリマー基板を用いたインプリンティング法によるマイクロチャンネル基板の創製とその応用を試みた。また、新たにマイクロ電極内臓型のチャンネルチップの作製と評価も行った。
1)液/液抽出効率に対するチャンネル壁構造の効果に関する研究 : インプリンティング法を用いることにより、様々な構造のチャンネルを容易に作製できることに着目し、形状の異なるポリマー基板マイクロチャンネルチップを作製した。対称および非対称なジグザグ構造壁を持つチャンネルチップを作製し、チップ中における色素の油/水抽出を測定したところ、抽出効率は平坦壁や対象ジグザグ壁を持つものより、非対称ジグザグ壁を持つマイクロチャンネルの方が高効率となることを見出した。また、この原因として油/水界面の構造が極めて重要であることを示した。
2)電極内臓型マイクロチャンネルチップの創製 : ポリマー基板への金属の直接真空蒸着とリソグラフィー・エッチングを駆使して電極基板を作製した。これとチャンネル基板を接着させることにより電極内臓チャンネルチップを作製できた。溶液停止および送液下で電極応答を評価したところ、チャンネル中においては電極上への物質供給と電極からの拡散がチャンネル壁により制限されるため、バルクとは異なる応答が観測された。また、generation-collection実験を行ったところ、電極間距離68マイクロメートルにおいても約90%の捕捉率を達成した。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] 石坂 昌司: "Fluorescence Dynamic Anisotropy of Sulforhodamine 101 at a Liquid/Liquid Interface : Rotational Reorientation times and Interfacial Roughness."Analytical Chemistry. 71(2). 419-426 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金 幸夫: "Single-Microparticle Measurements : Laser Trapping-Absorption Microspectroscopy under Solution-Flow Conditions."Analytical Chemistry. 71(19). 4338-4343 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 喜多村 昇: "Space-and Time-Resolved Spectroscopic Analyses in Micrometer Dimension."Trends in Analytical Chemistry. 18(11). 675-684 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中谷 清治: "A Study on Liquid/Liquid Extraction into Single Picoliter Droplets and in situ Electrochemical Analysis."Analytical Chemistry. 72(2). 339-342 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金 幸夫: "A Spatially-Resolved Fluorescence Spectroscopic Study on Liquid/Liquid Extraction Processes in Polymer Microchannels."Analytical Scienes. 16(8). 871-876 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野 真生: "Fabrication and Characteristic Responses of Integrated Microelectrodes Polymer Channel Chip."Chemistry Letters. 8. 858-859 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ishizaka, K.Nakatani, S.Habuchi and N.Kitamura: "Total Internal Reflection Fluorescence Dynamic Anisotropy of Sulforhodamine 101 at a Liquid/Liquid Interface : Rotational Reorientation Times and Interfacial Roughness."Analytical Chemistry. 71(2). 419-426 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.-B.Kim, O.Kogi, and N.Kitamura: "Sinle-Microparticle Measurements : Laser Trapping-Absorption Microspectroscopy under Solution-Flow Conditions."Analytical Chemistry. 71(19). 4338-4343 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kitamura, H.-B.Kim, S.Habuchi, and M.Chiba: "Space- and Time-Resolved Spectroscopic Analyses in Micrometer Dimension."Trends in Analytical Chemistry. 18(11). 675-684 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakatani, M.Sudo, and N.Kitamura: "A Study on Liquid/Liquid Extraction into Single Picoliter Droplets and in situ Electrochemical Microanalysis."Analytical Chemistry. 72(2). 339-342 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.-B.Kim, K.Ueno, M.Chiba, O.Kogi, and N.Kitamura: "A Spatially-Resolved Fluorescence Spectroscopic Study on Lquid/Liquid Extraction Processes in Polymer Microchannels."Analytical Sciences. 16(8). 871-876 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueno, F.Kitagawa, H.-B.Kim, t.Tokunaga, S.Matsuo, H.Misawa, and N.Kitamura: "Fabrication and Characteristic Responses of Integrated Microelectrodes in Polymer Channel Chip."Chemistry Letters. 8. 858-659 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中谷清治: "A Study on Liquid/Liquid Extraction into Single Picoliter Droplets and in situ Electrochemical Microanalysis."Analytical Chemistry. 72(2). 339-342 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 八尾浩史: "Photoisomerization of DODCI at Solid/Liquid Interfaces Studied by Steady-State and Time-Resolved Total-Internal-Reflection Fluorescence Spectroscopy."Langmuir. 16(7). 3454-361 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 羽渕聡史: "Chemical Size Effects on Fluorescence Lifetime of Rhodamine 6G in Ethylen Glycol/Water Microdroplets Dispersed in Polydimethylsloxane Matrix."Journal of Photochemistry and Photobiology A : Chemistry. 133(3). 189-196 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 八尾浩史: "Mesoscopic String Structures of Thiacyanine J Aggregates in Solution."Chemical Communications. 9. 739-740 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 金幸夫: "A Spatially-Resolved Fluorescence Spectroscopic Study on Liquid/Liquid Extraction Processes in Polymer Microchannels."Analytical Scienes. 16(8). 871-876 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 上野貢生: "Fabrication and Characteristic Responses of Integrated Microelectrodes in Polymer Channel Chip."Chemistry Letters. 8. 858-859 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 喜多村 昇: "Space- and Time-Resolved Spectroscopic Analyses in Micrometer Dimension"Trends in Analytical Chemistry. 18(11). 675-684 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 喜多村 昇: "Energy Gap Dependence of the Nonradiative Decay Rate Constant of 1-Anilino-8-Naphthalene Sulfonate in Reversed Micelles"Analytical Sciences. 15(5). 413-419 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 八尾 浩史: "Spectroscopic and AFM Studies on the Structures of Pseudoisocyanine J Aggregates at a Mica/Water Interface"Journal of Physical Chemistry B. 103(21). 4452-4456 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 八尾 浩史: "Fragile Arrangements of Self-Organized J Aggregates of Pseudoisocyanine Dye at a Glass/Solution Interface"Physical Chemsitry Chemical Physics. 1(19). 4629-4633 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石坂 昌司: "Total Internal Reflection Fluorescence Dynamic Anisotropy of Sulforhodamine 101 at a Liquid/Liquid Interface : Rotational Reorientation Time and Interfacial Roughness"Analytical Chemistry. 71(2). 419-426 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石坂 昌司: "Excitation Energy Transfer from Sulforhodamine 101 to Acid Blue 1 at a Liquid/Liquid Interface : Experimental Approach to Estimate Interfacial Roughness"Analytical Chemistry. 71(16). 3382-3389 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中谷 清治: "Advances in Photochemistry (25)"Laser Trapping-Spectroscopy-Electrochemistry of Individual Microdroplets in Solution. 173-223 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 喜多村 昇: "Organic Mesoscopic Chemistry"Spectroscopic Analysis of Inhomogeneous Structures in Single Microparticles. 171-184 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中谷 清治: "Intrinsic Droplet Size Effect on Mass Transfer across a Single-Microdroplet/Water Interface : Role of Adsorption on a Spherical Liquid/Liquid Boundary" Journal of Physical Chemistry B. 102(8). 2908-2913 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 金 幸夫: "Direct Excitation Energy Transfer as a Technique for in Situ Measurements of Ion-Exchange Processes in Single Polymer Particles." Analytical Chemistry. 70(1). 105-110 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 金 幸夫: "Effects of Sample Dimension and Dye Distribution Characteristics in Absorption Microspectroscopy." Analytical Chemistry. 70(1). 51-57 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 喜多村 〓: "Optical Transformation and Fission of Single Giant Vesicles in Water by Radiation Pressure." Journal of American Chemistry Society. 120(8). 19452-1943 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 金 幸夫: "Microspectroscopic Analyses of Dye Distribution Characteristics in Single Microcapsules." Analytical Chemistry. 70(1). 111-116 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 近間 克己: "Characterisic Behavior of an Electron Transfer Reaction across a Tributyl Phosphate Droplet/Water Interface : Micrometer Droplet-Size Effect." Bulletin of Chemical Society Japan. 71(5). 1065-1070 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 中谷 清治: "Advances in Photochemistry" John-Wiley & Sons.Inc., 50 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 喜多村 〓: "Mesoscopic Chemistry" Blackwell Science, 25 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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