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単一ナノ粒子のインライン光計測の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17K18845
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 流体工学、熱工学およびその関連分野
研究機関東京理科大学

研究代表者

元祐 昌廣  東京理科大学, 工学部機械工学科, 准教授 (80434033)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードナノ粒子 / マイクロデバイス / 光検出 / 光計測 / マイクロ・ナノデバイス
研究成果の概要

本研究は,液中に存在する単一ナノ粒子を計測可能な,高感度インライン計測を実現することを目的としており,マイクロ流路内を流れるナノ粒子の高度な位置制御,ならびに,微粒子に集光したレーザ光を照射して粒子からの散乱光をヘテロダイン検波によるロックイン検出を用いることで,マイクロ流路内を通過する20nmサイズの粒子からの光散乱信号の検出に成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したナノ粒子計測技術は,これまでは液中に多数の粒子が必要であったナノ粒子計測のキャラクタリゼーションをより希薄粒子系に対して実現できるようにするものであり,新規ナノ物質の定量評価を大きく推進することが期待される.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 19件、 招待講演 11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional flow velocity and wall shear stress distribution measurement on a micropillar-arrayed surface using astigmatism PTV to understand the influence of microstructures on the flow field2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyasu Ichikawa, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 雑誌名

      Microfluidics and Nanofluidics

      巻: 22 号: 7 ページ: 73-73

    • DOI

      10.1007/s10404-018-2095-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-hydrophobic-surface flow measurement by micro-3D PTV for evaluation of drag reduction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa, K. Yamamoto, M. Yamamoto, M. Motosuke
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 29 号: 9 ページ: 092005-092005

    • DOI

      10.1063/1.5001345

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] All-PDMS cytometer chip with embedded fiber waveguide and optimized 3D hydrodynamics focusing2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Motosuke, Reiya Ono, Kosuke, Shigeta, Ken Yamamoto
    • 学会等名
      The 32nd IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoactivation of interfacial tension gradient for advanced droplet manipulation2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      EMN Meeting on Droplet 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Adhesion-free separation of particles/cells using three dimensional negative dielectrophoretic force2018

    • 著者名/発表者名
      Mio Mizoguchi, Ken Yamamoto, Babita Shashni, Shin Aoki, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved nanoparticle concentrator chip using AC electroosmosis2018

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Fujita, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      9th Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of fluid flow-micropillar array interaction on the wall shear stress in a microchannel2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyasu Ichikawa, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      18th International Symposium on Flow Visualization (ISFV 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlled interfacial flow: principle and its potential future2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      Water on Materials Surface (WMS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improved electrothermal flow manipulation for rapid and sensitive detection of analytes2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoka Higaki, Motoki Hino, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      Water on Materials Surface (WMS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [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 (WMS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of droplet activation method by photothermal interfacial flow2018

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Muto, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      Water on Materials Surface (WMS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single detection of 20-nm particle by heterodyne interferometric microfluidic cytometry2018

    • 著者名/発表者名
      Masumi Serita, Daiki Sakai, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (micro-TAS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimized electrode array for enhanced protein biding by electrothermal flow modulation2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoka Higaki, Motoki Hino, Ken Yamamoto, Masahiro Motosuke
    • 学会等名
      22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (micro-TAS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whole-bood-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 (micro-TAS)
    • 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 (micro-TAS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固液界面近傍における液体成分の識別および液体温度計測2018

    • 著者名/発表者名
      元祐 昌廣, 武田 咲希絵, 執行 悠太, 山本 憲
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光異方性による温度測定の高空間分解能化へ向けた検討2018

    • 著者名/発表者名
      武田 咲希絵, 執行 悠太, 山本 憲, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光熱効果を用いた非接触液滴ソーティング2018

    • 著者名/発表者名
      武藤 真和, 山本 憲, 山本 誠, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ流路内ピラーアレイ周りの3次元流動計測2018

    • 著者名/発表者名
      市川 賀康, 山本 憲, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      第55回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 微小界面流の制御とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      元祐 昌廣
    • 学会等名
      日本学術振興会 水の先進理工学第183委員会 第44回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一ナノ粒子の光干渉検出2018

    • 著者名/発表者名
      芹田 真澄, 酒井 大輝, 山本 憲, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジュール加熱を用いた流動制御による界面反応促進2018

    • 著者名/発表者名
      檜垣 知加, 日野 元貴, 山本 憲, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 数値シミュレーションと実験を駆使した最先端熱流体システム開発2018

    • 著者名/発表者名
      元祐 昌廣
    • 学会等名
      COMSOLカンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interfacial flow modulation in microfluidic platform2018

    • 著者名/発表者名
      M. Motosuke
    • 学会等名
      9th Workshop of Chemical and Biological Micro Laboratory Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microfluidic approach toward highly efficient biomedical interface2018

    • 著者名/発表者名
      M. Motosuke
    • 学会等名
      3rd International Biomedical Interface Symposium (IBMI2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fluidic-force-based nanoparticle concentrator chip2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, K. Yamamoto, M. Motosuke
    • 学会等名
      21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (micro-TAS)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simple way of optical manipulation of particles/cells in microfluidic systems2017

    • 著者名/発表者名
      M. Motosuke
    • 学会等名
      8th International Conference and Exhibition on Lasers, Optics & Photonics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microchannel slip flow structure near superhydrophobic surface2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ichikawa, K. Yamamoto and M. Motosuke
    • 学会等名
      70th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flexible microfluidic control for highly functionalized LOAC platform2017

    • 著者名/発表者名
      M. Motosuke
    • 学会等名
      Lab-on-a-Chip & Microfluidics, Point-of-Care Diagnostics & Global Health Asia 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マイクロ流路内コンポジット壁面近傍の3次元流動計測2017

    • 著者名/発表者名
      市川 賀康, 山本 憲, 山本 誠, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高感度な単一ナノ粒子の光学的検出手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      酒井 大輝, 山本 憲, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微小スケールにおける界面流動の制御2017

    • 著者名/発表者名
      元祐 昌廣
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光熱バルブによる液滴の軌道制御2017

    • 著者名/発表者名
      武藤 真和, 山本 憲, 山本 誠, 元祐 昌廣
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流体制御と計測2017

    • 著者名/発表者名
      元祐 昌廣
    • 学会等名
      第8回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/motlab/jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室webサイト

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/motlab/jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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