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2005 年度 実績報告書

高機能バイオセンシングのためのサンプル分離抽出・分析前処理マイクロシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16201031
研究機関早稲田大学

研究代表者

庄子 習一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00171017)

研究分担者 船津 高志  東京大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (00190124)
本間 敬之  早稲田大学, 理工学術院, 助教授 (80238823)
荒川 貴博  早稲田大学, 理工学術院, 助手 (50409637)
キーワードマイクロ流体システム / マイクロ化学システム / MEMS / マイクロ流体素子 / 生体分子ソータ / サンプルインジェクタ / ガラス微細構造 / シースフロー
研究概要

生体物質の分離・抽出用マイクロ機構については,昨年度行ったハイドロゲルのゾル-ゲル相転移を利用した1入力-2出力型のマイクロソータの改良を行い,ソーティングスピードを改善した。また,1回のソートで多種類の分離を可能とするため,マイクロソータのマルチ化に関して検討を行った。流路をマトリックス状に形成し,その交差部分に金属吸収体薄膜を設けPC制御のデジタル・マルチ・ミラーデバイス(DMD)で赤外光を照射するシステムを実現し,1入力-9出力のマイクロソータを実現した。ただし,スイッチング時間などの点で問題があり,今後引き続き検討を進める予定である。また,上記と並行してシースフローによるマルチマイクロソーターについて研究を進めた。ニューマチック型マイクロバルブを集積化することにより,1入力-16出力のソーテイングシステムについて精度の向上を実現した。ガラスマイクロアレーリアクタに関しては形成条件の最適化をはかり,更なる微小化をはかった。マイクロリアクタとして応用する際の薬液導入についてはさらに検討が必要である。生体分子の分析前処理化学反応の効率化のために,油-水の2層流を用いて液滴を形成するマイクロ流体システムについて,液滴サイズの制御を目的として,構造・流量条件の最適化を行った。また,ニューマチック型マイクロバルブを複数組み合わせたマイクロリアクタについて,バルブ特性の改善を行い120msecの拘束スイッチングを実現するシステムを開発した。上述のマイクロ流体デバイスの設計にはいずれも有限要素法による流体シミュレーションを適用し,実デバイス中の流れ観察データとの比較により,解析の精度向上をはかった。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Picoliter Volume Glass Tube Array Fabricated by Si Electrochemical Etching Process2005

    • 著者名/発表者名
      H.Sato, T.Homma, K.Mori, T.Osaka, S.Shoji
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta Vol.51

      ページ: 844-848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] PDMS microchannels with slanted grooves embedded in three walls to realize efficient spiral flow2005

    • 著者名/発表者名
      H.Sato, S.Ito, K.Tajima, N.Orimoto, S.Shoji
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A Vol.119

      ページ: 365-371

  • [雑誌論文] High efficiency electrochemical immuno sensors using 3D comb electrodes2005

    • 著者名/発表者名
      N.Honda, M.Inaba, T.Katagiri, S.Shoji, T.Homma, T.Osaka
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics Vol.20, Issue 11

      ページ: 2306-2309

  • [雑誌論文] マイクロ流体素子を目的とした金属埋め込みPDMS3次元構造2005

    • 著者名/発表者名
      石束真典, 阿部昌昭, 北條洋明, 水野潤, 庄子習一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E Vol.125, No.9

      ページ: 393-397

  • [雑誌論文] Multi Particles and Biomolecules Sorting System using Thermoreversible Gelation Controled by DMD2005

    • 著者名/発表者名
      S.Watabe, M.Tatsuoka, Y.Shirasaki, T.Funatsu, S.Shoji
    • 雑誌名

      Solid-State Sensors, Actuators & Microsystems : TRANSDUCERS '05 Vol.1

      ページ: 445-448

  • [雑誌論文] Pinhole-free Pyrex Glass Etching Using HF-H2SO4 Mixed Acid and Its Applications for a PDMS Microflow System2005

    • 著者名/発表者名
      T.Arakawa, Y.Sato, S.Shoji, T.Ueno, T.Funatsu
    • 雑誌名

      Solid-State Sensors, Actuators & Microsystems : TRANSDUCERS '05 Vol.2

      ページ: 1489-1492

  • [雑誌論文] A Reagent Injection System for Stimulation to Specific Cell Colonies Using 3-D Sheath Flow Scanner2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mikado, M.Kanai, H.Nakanishi, S.Shoji
    • 雑誌名

      Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences : micro ; TAS 2005 Vol.1

      ページ: 557-559

  • [雑誌論文] Improved Passive Cell Distributing Method to Micro Cellular Diagnostic Well Array2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawai, M.Kanai, H.Nakanishi, S.Shoji
    • 雑誌名

      Microprocesses and Nanotechnology Conference : MNC 2005

      ページ: 270-271

  • [雑誌論文] 化学・バイオ応用マイクロ・ナノ流体デバイス・システム2005

    • 著者名/発表者名
      庄子習一
    • 雑誌名

      ケミカル・エンジニヤリング Vol.50, No.7

      ページ: 86-93

  • [雑誌論文] 化学・生化学分析への応用を目的としたマイクロ流体素子2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤寛暢, 庄子習一
    • 雑誌名

      混相流 Vol.19, No.2

      ページ: 86-93

  • [図書] ナノインプリントの開発と応用-マイクロ流体デバイス-2005

    • 著者名/発表者名
      水野 潤, 庄子習一
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] ポリマーフロンティア21シリーズ「ナノバイオ-微細加工と計測技術の新展開」「マイクロ/ナノシステムの創製と化学・生化学への応用」2005

    • 著者名/発表者名
      庄子習一
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      高分子学会編

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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