| 研究課題/領域番号 |
19K15420
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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 | 九州大学 (2020)
京都大学 (2019) |
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研究代表者 |
内藤 豊裕 九州大学, 工学研究院, 助教 (10711806)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | マイクロ流体 / 分析化学 / クロマトグラフィー / 液体クロマトグラフィー / 微小流体 / 物質移動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
分析手法のひとつである液体クロマトグラフィーでは，カラムと呼ばれる筒に粒子を充填したものが使用される。経験的にカラム内の粒子の形状や充填状態は，均一なものほど良いとされているが，形状や位置を厳密に制御することが難しいために，カラム内の均一さとカラムの性能の関係を調べることが難しい。
近年は，3Dプリンタや微細加工技術の発展によって，均一な構造体を均一に配列した一体成形型のカラムの作製が可能になっている。本研究では，微細加工技術を用いて，カラム内の乱雑さを制御したカラムを作製し，カラム内の均一さとカラム性能の関係を明らかにし，カラムの品質管理や次世代カラム開発のための基礎研究を行う。
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| 研究成果の概要 |
製薬，食品，環境分野の基本的な分析技術であるクロマトグラフィーの性能は，カラムに充填する粒子やその充填状態の均一性に依存する。本研究では，微細加工技術を利用してカラム内の不均一性を定量的に制御することで，不均一性がカラム性能に与える影響を評価した。充填状態の欠陥や粒子全体の粒度分布に比べて，隣接する粒子間のサイズ差がカラム性能の悪化の主な原因であることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で作製したモデルカラムはカラム内均一性の指標として用いることで，従来，評価不能であった粒子充填カラム内部の構造の不均一性，充填状態に関する情報が得られるようになる。カラム効率の向上は根本的な分析性能の向上につながる。近年は3Dプリンタなどの発展により，一体成形型のカラムの期待も高まっており，カラム内充填構造がカラム性能に与える影響評価する本手法が与えるカラム設計に与える学術的意義は大きい。
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