| 研究課題/領域番号 |
10555235
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
牧野 英司 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70109495)
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| 研究分担者 |
植木 眞琴 株式会社 三菱化学ビーシーエル, ドーピング検査室, 室長兼部長
上舘 民夫 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70185990)
柴田 隆行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10235575)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| キーワード | マイクロ分析システム / 微細プロセス / マイクロポンプ / マイクロ混合器 / マイクロリアクター / 生理活性物質 / マイクロ化学発光反応 |
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| 研究概要 |
TiNi形状記憶合金薄膜ダイアフラム方式のプレーナ型高吐出圧マイクロ送液ポンプの開発を行った。フラッシュ真空蒸着によって形成したTiNi薄膜のアクチュエータとしての機能をバルジ法で評価した。これをダイヤフラムとして組み込んだマイクロポンプをシリコンの異方性エッチングや各種の接合技術を用いたマイクロファブリケーション技術によって実現した。5mm角のTiNi薄膜アクチュエータをもつマイクロポンプの最大吐出圧力は数百kPa、最大流量は約5μL/minであった。
流量測定のために、Si基板上の幅1mmのチャンネル上に幅40μmの3本のPt薄膜ブリッジ(中央はヒータ、両側は測温抵抗体、抵抗約250Ω)を形成し、この上に同様のチャンネルをもつガラス基板を陽極接合してマイクロフローセンサを作製した。また、混合器用のPZT圧電薄膜のスパッタリングによる形成に関して、ペロブスカイト構造をもち高い圧電定数の薄膜を得るための成膜後のアニールにおける昇温速度の重要性を明らかにした。昇温速度10℃/s以上の場合、圧電定数d_<31>は約100pC/N(バルクで123pC/N)であった。
Si基板上に形成した種々の流路幅のマイクロリアクタ(幅200μm〜2mm)を用いて、生理活性物質エピネフリン(アドレナリン)と化学発光物質ルシゲニンの間のマイクロ化学発光反応を検討し、光電子増倍管および超高感度CCDカメラによるフォトカウンティング撮像によって微量検出・分析の可能性を確認した。反応開始から数minで一定の発光強度となり、試薬の50μL/minという低流量においても発光反応が検出された。低流量域では反応試薬の拡散によって、また高流量域では2液の混合によって反応が促進され発光強度が増大することを明らかにした。発光反応によって1×10^<-7>Mの濃度までエピネフリンを検出できることを見いだした。
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