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マイクロチップ化学システムによる高速化学合成の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13124203
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

北森 武彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60214821)

研究分担者 上野 雅晴  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (80361509)
久本 秀明  姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00286642)
金 幸夫  東京大学, 工学部附属総合試験所, 助教授 (40186367)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
52,000千円 (直接経費: 52,000千円)
2003年度: 12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2002年度: 21,500千円 (直接経費: 21,500千円)
2001年度: 17,700千円 (直接経費: 17,700千円)
キーワードマイクロチャネル / ミクロ空間 / マイクロ化学システム / 熱レンズ顕微鏡 / マイクロ単位操作 / パイルアップ / コンビナトリアルケミストリー / ナンバリングアップ / 液液界面 / 酵素反応
研究概要

本研究は、マイクロチャネルの特徴を活かした局効率マイクロ合成システムの構築を目指して、ミクロ空間の特徴、および液液界面・固液界面を活用した種々の反応を取り上げ、それらの反応効率を評価し、マイクロ合成システムの設計指針を得ることを目的とする。そのために、(1)高効率マイクロ合成システムの構築(2)パイルアップ型生産システムの開発(3)マイクロコンビナトリアル合成システムの開発(4)マイクロチャネルの特性を利用したマイクロ反応場の構築を図った。高効率マイクロ合成システムの構築のために基本となるマイクロ化学チップ内での化学反応の特徴を抽出するとともに、マイクロチップ化学合成に向けて、マイクロ単位操作と、それらを組み合わせた連続流化学プロセスによるマイクロ化学システム構築の方法論を確立した。また、様々なマイクロ化学合成システム、ならびにパイルアップシステム、コンビケムシステムを実証した。これらの成果をさらに展開するべく、マイクロ単位操作の拡充を進めた。具体的には、バルクシステムでは不可能な二層流の向流の実現とそれを利用した高効率溶媒抽出、安定化気液二層流の実現ならびに相分離により気液反応系・ガス分離プロセスの実現、細胞をその機能を維持しながらの長期培養実現、および細胞の物質生産能を利用するマイクロバイオリアクターの基礎技術を確立した。さらに、微小空間効果をより期待できるナノリアクターへの展開を進め、その作製ならびにマイクロ空間とのインターフェースを確立した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] H.Hisamoto, T.Saito, M.Tokeshi, A.Hibara, T.Kitamori: "Fast and High Conversion Phase-Transfer Synthesis Exploiting the Liquid-Liquid Interface Formed in Microchannel Chip"Chemical Communications. 2001. 2662-2663 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tokeshi, T.Minagawa, K.Uchiyama, A.Hibara, K.Sato, H.Hisamoto, T.Kitamori: "Continuous Flow Chemical Processing on a Microchip by Conbining Microunit Operations and a Multiphase Flow Network"Analytical Chemistry. 74. 1565-1571 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kikutani, A Hibara, K.Uchiyama, H.Hisamoto, M.Tokeshi, T.Kitamori: "Pile-Up Microreactor"Lab on a Chip. 2. 193-196 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kikutani, H.Hariuehi, K.Uchiyama, H.Hisamoto, M.Tokeshi, T.Kitamori: "Glass Microchip with Three-Dimensional Microchannel Network for 2 x 2 Parallel Synthesis"Lab on a Chip. 2. 188-192 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kikutani, M.Tokeshi, K.Sato, T.Kitamori: "Integrated chemical systems an microchips for analysis and assay. Potential future, mobile high-performance detection system for chemical weapons"Pure and Applied Chemistry. 74. 2299-2309 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kitamori, M : Tokeshi, A.Hibara, K.Sato: "Thermal lens microscope and microchip chemistry"Analytical Chemistry. 76. 52A-60A (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北森武彦 他: "インテグレーテッド・ケミストリー -マイクロ化学チップが拓く化学と技術-"株式会社 シーエムシー出版. (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hisamoto, T.Saito, M.Tokeshi, A.Hibara, T.Kitamori: "Fast and High Conversion Phase-Transfer Synthesis Exploiting the Liquid-Liquid Interface Formed in Microchannel Chip"Chemical Communications. 2001. 2662-2663 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tokeshi, T.Minagawa, K.Uchiyama, A.Hibara, K.Sato, H.Hisamoto, T.Kitamori: "Continuous Flow Chemical Processing on a Microchip by Conbining Microunit Operations and a Multiphase Flow Network"Analytical Chemistry. 74. 1565-1571 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Hibara, M.Nonaka, H.Hisamoto, K.Uchiyama, Y.Kikutani, M.Tokeshi, T.Kitamori: "Stabilization of Liquid Interface and Control of Two-Phase Confluence and Separation in Glass Microchips by Utilizing Octadecylsilane Modification of Microchannels"Analytical Chemistry. 74. 1724-1728 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Surmeian, M.N.Slyadvev, H.Hisamoto, A.Hibara, K.Uchiyama, T.Kitamori: "Three-Layer Flow Membrane System on a Microchip for Investigation of Molecular Transport"Analytical Chemistry. 74. 2014-2020 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kikutani, A.Hibara, K.Uchiyama, H.Hisamoto, M.Tokeshi, T.Kitamori: "Pile-Up Microreactor"Lab on a Chip. 2. 193-196 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kikutani, H.Horiuchi, K.Uchiyama, H.Hisamoto, M.Tokeshi, T.Kitamori: "Glass Microchip with Three-Dimensional Microchannel Network for 2x2 Parallel Synthesis"Lab on a Chip. 2. 188-192 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kikutani, M.Tokeshi, K.Sato, T.Kitamori: "Integrated chemical systems on microchips for analysis and assay. Potential future, mobile high-performance detection system for chemical weapons"Pure and Applied Chemistry. 74. 2299-2309 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Hibara, M.Nonaka, M.Tokeshi, T.Kitamori: "Spectroscopic Analysis of Liquid/Liquid Interfaces in Multiphase Microflows"Journal of the American Chemical Society. 125. 14954-14955 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kitamori, M.Tokeshi, A.Hibara, K.Sato: "Thermal lens microscope and microchip chemistry"Analytical Chemistry. 76. 52A-60A (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kitamori: "Thermal Lens Microscopy and Microchip Chemistry"Anal.Chem.. 76・3. 52A-60A (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanaka, K.Sato, M.Yamato, T.Okano, T.Kitamori: "Drug Response Assay System in a Microchip Using Human Hepatoma Cells"Anal.Sci.. 20・3. 411-413 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tanaka, K.Sato, M.Yamato, T.Okano, T.Kitamori: "Cell Culture and Life Support System for Microbio Reactor and Bioassay"Electrophoresis. (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 久本秀明: "ミクロ空間における分子輸送と溶媒抽出-マイクロ化学システムの鍵-"イオン交換学会誌. 14・1. 38-43 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 久本秀明: "マイクロチップを用いる有機合成"触媒. 45・3. 252-256 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hiki, M.Tokeshi, A.Hibara, T.Kitamori: "Development of a desktop-sized thermal lens microscope"Bunseki Kagaku. 52・8. 569-574 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Manabu Tokeshi: "Continuous Flow Chemical Processing on a Microchip by Combining Micro Unit Operations and a Multiphase Flow Network"Anal.Chem.. 74・7. 1565-1571 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshikuni Kikutani: "Pile-Up Glass Microreactor"Lab on a Chip. 2・4. 193-196 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshikuni Kikutani: "Glass Microchip with Three-Dimensional Microchannel Network for 2×2 Parallel Synthesis"Lab on a Chip. 2・4. 188-192 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 北森武彦: "マイクロ化学システム"現代科学. 7. 14-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yuki Tanaka: "Acceleration of an Enzymatic Reaction in a Microchip"Anal. Sci.. 17(7). 809-810 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 金 幸夫: "化学反応場としてのマイクロ化学チップ-マイクロ化学プラントへの技術と展望-"機械振興. 34(4). 42-49 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 金 幸夫: "集積化ミクロ化学システム"マテリアルインテグレーション. 15(2). 3-8 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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