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2016 年度 実績報告書

フォトニック結晶マイクロゲルによる微小空間領域の物理化学量可視化

研究課題

研究課題/領域番号 15K13327
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

尾上 弘晃  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30548681)

研究分担者 岩瀬 英治  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (70436559)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードマイクロ・ナノデバイス / モニタリング / フォトニック結晶 / ハイドロゲル / マイクロ流体
研究実績の概要

H27年度の結果を踏まえ,最終年度となるH28年度は(1)刺激応答性ハイドロゲルを用いたヤヌスマイクロビーズの作製,及び(2)マイクロ流路内への複数種類の刺激応答性フォトニック結晶ゲルのマイクロパターニング,を実施し,温度,及びエタノールの検出を実施した.
(1)については遠心力を用いたマイクロ液滴射出流体デバイスにより,左右に異なる蛍光マイクロビーズを封入した刺激応答性ヤヌスマイクロゲルビーズの作製に成功した.具体的にはNIPAMとアルギン酸ナトリウムを混合した溶液を塩化カルシウム溶液に打ち出し,瞬時にアルギン酸をゲル化させた後NIPAMの重合を行うことで,直径100マイクロメートル以下のマイクロゲルビーズを得た.温度による刺激に対し,刺激応答性ヤヌスマイクロゲルビーズが収縮することが確認できた.(2)については,H27年度に開発したフォトニック結晶ゲルのパターニングを発展させ,センシング用のコロイド結晶ゲルパターンと検知対象となる物質を流すマイクロ流路が,ナノポーラス膜を介して交差するマイクロデバイスを作製し,サンプル溶液中のエタノールの濃度をフォトニック結晶ゲルの反射波長のピークのシフトにより検出することに成功した.
これらの成果は分野の最高峰の国際会議であるmicroTAS国際会議で発表した,また2017年度6月に開催されるTransducers国際会議での口頭発表として採択された.また国際誌に1本掲載され,1本が現在査読中である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Microfluidically Patterned Dome-Shaped Photonic Colloidal Crystals Exhibiting Structural Colors with Low Angle Dependency2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suzuki, Eiji Iwase, Hiroaki Onoe
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: Vol. 5 ページ: 1600900

    • DOI

      10.1002/adom.201600900

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Multiple structural color hydrogel array integrated with microfluidic chip for biochemical sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Niibe, Hiroaki Onoe
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2017-06-18 – 2017-06-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical characteristics of flat-top and dome-shape patterned photonic colloidal crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suzuki, Eiji Iwase, Hiroaki Onoe
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 温度応答性ゲルを用いた構造色ハイドロゲルセンサの応答特性制御2016

    • 著者名/発表者名
      新部健太, 尾上弘晃
    • 学会等名
      第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      平戸
    • 年月日
      2016-10-24 – 2016-10-26
  • [学会発表] Multiple-colored flexible optical filter with patterned photonic colloidal gels2016

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Suzuki, Kenta Niibe, Eiji Iwase, Hiroaki Onoe
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2016-10-09 – 2016-10-13
    • 国際学会
  • [学会発表] 反射型ディスプレイに向けたコロイド結晶のマイクロパターニング2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木規之, 岩瀬英治, 尾上弘晃
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第33回研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-04-25 – 2016-04-26

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公開日: 2018-01-16  

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