三次元マイクロ流体デバイスを応用した多重微小界面の構築と機能性化学反応への応 用

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H00336
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
• 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: 水野 潤 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 客員上級研究員(研究院客員教授) (60386737) ; 関口 哲志 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (70424819) ; 秋津 貴城 東京理科大学, 理学部第二部化学科, 教授 (80348812) ; 古谷 正裕 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80371342)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: マイクロ化学合成

研究成果の概要

本研究では、微細加工技術を用いて多重界面やトラップ機構を持つマイクロ流体デバイスを作製し 、これを化学合成反応に応用することによって、単一界面反応では困難であった沈殿反応や、反応効率の増加 、複数試薬の同時反応による新規機能性材料の合成の実現を目的として研究を行った。これにより、タンパク質の単離や、アミノ酸シッフ塩基銅(II)錯体の効率的な合成に成功した。

自由記述の分野

マイクロ流体デバイス

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の化学合成反応は、主にビーカワークの延長でプラント化が行われ、学術的には拡散律速に基づいてその設計がなされてきた。しかし、本研究結果が示した通り、反応場をマイクロサイズに制限し、界面反応を応用した場合、従来の常識では説明できない反応速度や合成結果を得られる事が分かった。また合成物の結晶化や単離も容易となり、これを産業界に応用した場合、従来では不可能であった効率的な化学合成反応が期待される。