| 研究課題/領域番号 |
14050024
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金 幸夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40186367)
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| 研究分担者 |
火原 彰秀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30312995)
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| キーワード | マイクロチャネル / 光触媒反応 / ラフラス圧 / マイクロ流体制御 / 超親水・超撥水パターニング / マイクロ電極 / 交流動電流 / ミキシング |
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| 研究概要 |
本研究では、ガラス基板上に微細加工技術を用いて作製したマイクロチャネルに、マイクロ電極やパターニングした化学修飾界面を集積化し、マイクロチャネルの特長を利用した新規化学プロセスを開発することを目的とする。本年度は、昨年度開発した酸化チタンナノ微粒子-オクタデシルシリル基修飾界面を用いた超親水から超撥水まで任意の濡れ性を光パターニングする手法を展開して、疎水親水界面で生ずるラプラス圧を利用したマイクロバルブ複数配置したマイクロバッチッシステムを作製した。2つのピコリットルオーダーのディスペンサとナノリットルオーダーのマイクロ反応チャンバを1枚のガラス基板上に作製し、マイクロ滴定およびマイクロ消光反応など体積を規定したバッチプロセスを可能にした。さらに、流路平行方向に超親水・超撥水パターニングすることで、油水セグメント流形成、油水平行2相層流への変換、油水の完全分離に成功した。これにより従来、油水分離ができないためその利用が限られていたセグメント流を、連続流体システムに組み入れることが可能となり、液液抽出や油水界面反応を用いたシステム設計を可能にした。また、電極を利用した高速マイクロミキサーについては、基本性能の評価行った。さらに、昨年度報告の交流電気浸透流に加え、熱動電流によっても高速ミキシングが可能であることを見いだした。これにより、交流電気浸透流が小さくなる0.1以上の高イオン強度溶液中でも高速ミキシングが可能となり、タンパクの染色反応などのポストカラム反応へ利用できることを示した。
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