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液中微粒子のレーザー光泳動における光熱変換協同効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15350042
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関大阪大学

研究代表者

文珠四郎 秀昭  大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (80191071)

研究分担者 渡會 仁  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30091771)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2004年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2003年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード微粒子 / レーザー光泳動 / 光熱変換 / Mie散乱 / 気泡 / マイクロエマルション / 赤血球 / Soret効果 / 熱浸透
研究概要

我々は、マイクロメートルサイズの微粒子に関してレーザー光泳動速度の実験的、理論的解明を進めてきた。しかし、微粒子が光を吸収する場合には、光熱変換により微粒子周囲の媒体分子の異方的な運動変化やミクロな組成変化や相分離が加わり、泳動速度の変化や泳動方向の逆転など複雑な挙動を呈することを発見した。また、マイクロエマルション液滴微粒子において、泳動に伴い周期的膨張収縮現象が起こることも見出した。このような光泳動と光熱変換現象が協同的に作用する新しい物理化学現象を実験的に解明し、これを液中微粒子の新規な泳動法へと発展させることを目的として研究を行った。具体的には、以下の点について重点的に研究を行い、その成果を得た。
1.光吸収性マイクロエマルション液滴のレーザー光泳動における周期的膨張収縮挙動の詳細な実験的検討とその機構の解明:マイクロエマルションの膨張過程にSoret効果による相分離、熱浸透現象が関与していることを明らかにした。2.レーザー照射下における光吸収性単一有機液滴に働く作用力の反転現象解明のための液滴内温度分布の顕微蛍光測定:水中の光吸収性液滴内のレーザー照射時の温度分布を明らかにし、反転光泳動現象の原因を明らかにした。3.血球細胞分離のための光熱変換レーザー光泳動分離法の検討:血球細胞のレーザー光泳動挙動を詳細に検討し、赤血球のみを他の血球細胞から分離する方法を提案した。4.光吸収性有機液滴のレーザー光泳動挙動有機溶媒-ガラス界面におけるレーザー照射点からの気泡の発生とその挙動:レーザー照射による気泡の発生とトラッピングという新現象を発見した。5.有機溶媒中での水滴の光泳動挙動:水が吸収をもつ波長のレーザーを用いて、水滴、水溶液液滴のレーザー光泳動挙動を観測し、これを詳細に解析した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2006 2005 2004 2003

すべて 雑誌論文 (20件)

  • [雑誌論文] Size sorting of biological micro-particles by Newton-ring nano-gap device.2006

    • 著者名/発表者名
      MONJUSHIRO, Hideaki, HATTA, Masahiro, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1106・1-2

      ページ: 205-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Size sorting of biological micro-particles by Newton-ring nano-gap device.2006

    • 著者名/発表者名
      MONJUSHIRO, Hideaki, HATTA, Masahiro, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1106(1-2)

      ページ: 205-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Size Sorting of Biological Micro-Particles by Newton-Ring Nano-Gap Device2006

    • 著者名/発表者名
      H.Monjushiro, M.Hatta, H.Watarai
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1106

      ページ: 205-210

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase Transition in Photo-Absorbing Single Microemulsion Droplets during the Laser Photophoretic Migration.2005

    • 著者名/発表者名
      Monjushiro, Hideaki, Tanaka, Makiko, Watarai, Hitoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 5930

      ページ: 331-341

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of dielectrophoretic mobility of single micro-particles in a flow channel2005

    • 著者名/発表者名
      I.Ikeda, H.Monjushiro, H.Watarai
    • 雑誌名

      The Analyst 130(10)

      ページ: 1340-1342

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phase transition in photo-absorbing single microemulsion droplets during the laser photophoretic migration.2005

    • 著者名/発表者名
      Monjushiro, Hideaki, Tanaka, Makiko, Watarai, Hitoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering 5930

      ページ: 331-341

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of dielectrophoretic mobility of single micro-particles in a flow channel.2005

    • 著者名/発表者名
      IKEDA, Ikuhiro, MONJUSHIRO, Hideaki, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      The Analyst 130(10)

      ページ: 1340-1342

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phase transition in photo-absorbing single microemulsion droplets during the laser photophoretic migration2005

    • 著者名/発表者名
      H.Monjushiro, M.Tanaka, H.Watarai
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering 5930

      ページ: 331-341

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Laser Photophoretic Migration with Periodic Expansion-Contraction Motion of Photo-Absorbing Microemulsion Droplets in Water.2004

    • 著者名/発表者名
      TANAKA, Makiko, MONJUSHIRO, Hideaki, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Langmuir 20・25

      ページ: 10791-10797

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Migration Analysis of Micro-Particles in Liquids Using Microscopically Designed External Fields.2004

    • 著者名/発表者名
      WATARAI, Hitoshi, MONJUSHIRO, Hideaki, TSUKAHARA, Satoshi, SUWA, Masayori, IIGUNI, Yoshinori
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 20・3

      ページ: 423-434

    • NAID

      10012721448

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micro-Particle Sorting by Newton-Ring Device.2004

    • 著者名/発表者名
      HATTA, Masahiro, MONJUSHIRO, Hieaki, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2772-2773

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser Photophoretic Migration with Periodic Expansion-Contraction Motion of Photo-Absorbing Microemulsion Droplets in Water.2004

    • 著者名/発表者名
      TANAKA, Makiko, MONJUSHIRO, Hideaki, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Langmuir 20(25)

      ページ: 10791-10797

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Migration Analysis of Micro-Particles in Liquids Using Microscopically Designed External Fields.2004

    • 著者名/発表者名
      WATARAI, Hitoshi, MONJUSHIRO, Hideaki, TSUKAHARA, Satoshi, SUWA, Masayori, IIGUNI, Yoshinori
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 20(3)

      ページ: 423-434

    • NAID

      10012721448

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Micro-Particle Sorting by Newton-Ring Device2004

    • 著者名/発表者名
      HATTA, Masahiro, MONJUSHIRO, Hieaki, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2772-2773

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Migration analysis of Micro-Particles in Liquids Using Microscopically Designed External Fields2004

    • 著者名/発表者名
      H.WATARAI, H.MONJUSHIRO, S.TSUKAHARA, M.SUWA, Y.IIGUNI
    • 雑誌名

      Analytical Sciences 20・3

      ページ: 423-434

    • NAID

      10012721448

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Laser Photophoretic Migration with Periodic Expansion-Contraction Motion of Photo-Absorbing Microemulsion Droplets in Water2004

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, H.Monjushiro, H.Watarai
    • 雑誌名

      Langmuir 20・25

      ページ: 10791-10797

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Periodic Expansion-contraction Motion of Photoabsorbing Organic Droplets during Laser Photophoretic Migration in Water.2003

    • 著者名/発表者名
      MONJUSHIRO, Hideaki, TANAKA, Makiko, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 32・3

      ページ: 254-255

    • NAID

      10012814726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Microgravity laser-photophoresis of high density microparticles in water.2003

    • 著者名/発表者名
      TAMAGAWA, Minori, MONJUSHIRO, Hideaki, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces. A 220

      ページ: 279-284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Periodic Expansion-contraction Motion of Photoabsorbing Organic Droplets during Laser Photophoretic Migration in Water.2003

    • 著者名/発表者名
      MONJUSHIRO, Hideaki, TANAKA, Makiko, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 32(3)

      ページ: 254-255

    • NAID

      10012814726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Microgravity laser-photophoresis of high density microparticles in water2003

    • 著者名/発表者名
      TAMAGAWA, Minori, MONJUSHIRO, Hideaki, WATARAI, Hitoshi
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces.A 220

      ページ: 279-284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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