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輸血適合試験の自動化に向けた誘電泳動と気液二相流による粒子操作手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18033
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関東京理科大学

研究代表者

山本 憲  東京理科大学, 工学部機械工学科, 助教 (70749100)

研究協力者 元祐 昌廣  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード血液 / 混合 / 希釈 / 混相流 / マイクロチャネル / 界面 / 赤血球 / 反応 / マイクロ混相流 / 混合促進 / コロイド溶液 / 気泡 / 分散微粒子 / 固液分離 / マイクロ・ナノ流体 / 誘電泳動 / クロスマッチ
研究成果の概要

輸血適合試験や血液型判定試験は非常に頻繁に行われる基本的な試験であり、長い歴史があるにもかかわらず、未だに技師によるアナログな操作が主流であり続けている。本研究では、マイクロチップと気泡を利用することで、血液をセットしてボタンを1つ押したら約5分後に自動で検査結果を得ることができるデバイスを開発した。なお、このデバイスは検査結果を目視で確認できるほか、試薬との反応が弱いケースであっても検出が可能であるため、判定精度・速度ともに高い水準を達成している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医療従事者の過酷な労働環境が問題となっている昨今において、可能な限り労働者の負担を軽減することが重要となってきている。本研究では、基本的な血液検査を対象として、これまで技師が手動で30分程度を要して行ってきた検査を自動化することで労働者の負担軽減に貢献することができる。また、デバイスの操作は試薬のロードとボタン操作を行うのみというユーザーフレンドリーな設計とし、さらに検査結果も目視で容易に確認できる。さらに、検査に要する時間を5分程度に短縮し、検出可能な反応強度も大幅に改善した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Concentration-adjustable micromixers using droplet injection into a microchannel2019

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sakurai, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 144 号: 8 ページ: 2780-2787

    • DOI

      10.1039/c8an02310g

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bubble-based dilutor and slit-type RBC agglutination detector for an integrated microfluidic blood typing device using whole blood2018

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sakurai, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      Water on Materials Surface 2018 (WMS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Concentration-adjustable superdilutor chip2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamamoto, Ryosuke Sakurai, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (MicroTAS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole-blood-based microfluidic blood typing chip with precise dilution and sensitive agglutination level detection2018

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Sakurai, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (MicroTAS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスにおける液滴の流動を利用した分散微粒子の輸送2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井亮介,山本憲,元祐昌廣
    • 学会等名
      日本混相流学会 混相流シンポジウム2017
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Particle motions in microscale multiphase flow2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamamoto, Ryosuke Sakurai, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロチャネルにおける液滴の流入を利用した懸濁液濃度の能動制御2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井亮介、山本憲、元祐昌廣
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第36回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスにおける液滴の流動を利用した分散微粒子の混合・希釈の促進2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井亮介,山本憲,元祐昌廣
    • 学会等名
      関東学生会 第56界学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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