| 研究課題/領域番号 |
19K15413
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
甲斐 洋行 東北大学, 材料科学高等研究所, 助教 (00760167)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | マイクロニードル / 多孔質モノリス / 無電解めっき / バイオセンサ / 開放型マイクロ流路 / フラクタル / 自由表面流れ / ウェアラブルセンサ / 開放型流路 / 多孔質材料 / 表面濡れ性 / 流体解析 / 自己組織化単分子膜 / 無電解金めっき / 皮膚間質液 / 汗 / マイクロ流路 / 濡れ性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
表面濡れ性をマイクロスケールで制御した材料を構築し、生体表面から効率的に体液を取得するデバイスを開発する。皮膚に浅く刺入して連続多孔質構造の毛細管現象により液体を効率的に吸収する多孔質マイクロニードルや、表面濡れ性の形状勾配の階層的な分岐パターンの「フラクタル流路」によって微小な水滴を瞬時に収集可能な液滴収集フィルムを用いて，生体表面における皮膚間質液や汗の高効率（高速・多量）な採取を目指す。
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| 研究成果の概要 |
微小な液体試料を採取・分析可能なマイクロ流体材料・デバイスの開発を行った。第一に、多孔質マイクロニードル電極による高感度なグルコースセンサを構築し、細孔構造が高感度化に寄与していることを明らかにした。第二に、フラクタル開放型流路の構造最適化のための数値解析ワークフローを確立するとともに、流路の作製に適した新規材料を検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多孔質マイクロニードル電極による高感度な化学センシングやフラクタル開放型流路による微小液滴の効率的収集は、微小な生体試料のセンシングの方法を開拓するという観点で分析化学や生体医工学分野に一石を投じるものである。さらに、将来的に実現が期待される、生体状態の低侵襲なモニタリングやポイント・オブ・ケア検査の基盤となるものである。
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