| 研究課題/領域番号 |
20K21104
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
西迫 貴志 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (10431983)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020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 | マイクロナノシステム / マイクロフルイディクス / マイクロプロセス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，多数の支柱を規則的に並べたマイクロ流路内に各種反応・処理液からなる多相並行流を形成し，規則的な支柱配列を用いて液滴や粒子を斜行・横断させ，各種反応・処理を精密制御して機能性微粒子を調製する，という新たな粒子・流体プロセス技術を提案する．本研究提案の概念実証のため，(a) ポリマー粒子の架橋反応制御試験，(b) ポリマー微粒子の表面修飾試験，(c) 二分子膜小胞体の生成試験，を実施する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，規則的に並べた支柱を持つマイクロ流路内で多相並行流を形成し，液滴や粒子を精密に制御して機能性微粒子を調製する新技術を提案し，その実証を行った。シリコーン樹脂で作製した支柱配列マイクロ流路デバイスを使用し，まずアルギン酸ナトリウム水溶液の液滴を多相流中でカルシウムイオンと反応させてアルギン酸カルシウムゲル粒子の生成を確認した．次に，カルボキシル基修飾ポリスチレンビーズを高分子電解質水溶液の流れに対して斜行・横断させ，ゼータ電位測定により表面修飾を確認した．最後に，リン脂質で覆われた油中水滴の油水界面横断による二分子膜小胞体の生成試験に取り組み，今後の課題を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題は，従来は主に医療・バイオ分野で各種生体粒子向けに研究されてきたマイクロ流路を用いた分離技術を，材料科学分野での機能性微粒子の新規精密調製技術に応用し，全く異なる学術分野・用途でのイノベーションを目指したものである．当該学術分野の形成・発展により，今後さまざまな新奇ナノ・マイクロ粒子材料の創出が期待される．
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