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自律制御型微粒子含有液滴生成デバイスの開発と微小液滴生成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K14159
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

岡本 俊哉  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00909294)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードマイクロ流体チップ / 遠心マイクロ流体デバイス / デジタルELISA / デジタルLAMP / 自律制御 / 定常回転 / 液滴形成 / 自律型流体制御
研究開始時の研究の概要

本研究は,小型でかつ低価格で,高感度な血液分析システムの実現を目指し,遠心マイクロ流体デバイスにおける新たな流体制御技術の開発を行うものである.特に本研究では,シンプルな理論や構造で実現可能な流体制御技術を開発することで,反応容器の微細集積化や,微粒子の挙動制御に取り組み,化学反応の高効率化を図り,分析の高感度化を低価格で実現することを目指しています.

研究成果の概要

本研究は、超高感度な血液分析システムを小型かつ低価格な分析装置で実現することを目指し、遠心マイクロ流体デバイスにおける新たな流体制御技術の開発を行うものである。超高感度分析に必要となる微粒子を含んだ微小液滴を自動的に生成するデバイスを作製し、数分間デバイスを一定回転数で回すだけで1000個以上の微小液滴を生成可能であることを実証した。また集積化の検討を行い、1平方mmあたり、30個以上の液滴を生成可能であることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

血液などの生体物質の高感度分析がより手軽にできるようになることによって、疾病の早期発見などにつながり、人々の健康維持や健康寿命の延伸、また、社会保障費の削減が見込めます。
超高感度分析を安価に実現するためには、新たな流体制御技術の研究が不可欠です。特に手軽さを実現するためには、低コストであることや低侵襲であることなどが求められます。そのため、本研究では、加工方法や制御方法などに制限を設けた上で、微量の液体を高精度に取り扱うための流体制御技術の開発を行っています。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] デジタル ELISA のための自律制御型遠心マイクロ流体デバイスの開発(第 2 報) -微量液体単離機構によるビーズ捕捉の検討-2024

    • 著者名/発表者名
      中村勝太, ビンティムハマドサイディアティラワルダ, 永井萌土, 柴田隆行, 岡本俊哉
    • 学会等名
      2024年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] デジタル ELISA を指向した自律制御型遠心マイクロ流体デバイスによる微小液滴生成機構の検討2023

    • 著者名/発表者名
      中村勝太,アティラワルダビンティムハマドサイディ,永井萌土,柴田隆行,岡本俊哉
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第48回研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] デジタル ELISA のための自律制御型遠心マイクロ流体デバイスの開発-微小液滴の生成に向けた微量試薬操作手法の基礎検討-2023

    • 著者名/発表者名
      中村勝太, 永井萌土, 柴田隆行, 岡本俊哉
    • 学会等名
      2023年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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