拡張ナノ空間流体工学の創成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21000007
• 研究種目: 特別推進研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系; 工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 北森 武彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60214821)
• 研究分担者: 馬渡 和真 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (60415974) ; 杉井 康彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (90345108) ; 嘉副 裕 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (20600919) ; 田中 陽 独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, ユニットリーダー (40532271)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2013
• キーワード: 拡張ナノ空間 / マイクロ化学システム

研究概要

単一分子から凝縮相への過渡的空間である10-100nm空間(以下、拡張ナノ空間と称する)において、トップダウン・ボトムアップ加工、aL-fL流体制御、独自の分光法であるDIC-TLM(後述)など世界に先駆ける方法論を実現し、拡張ナノ空間流体工学を拓くことができた。これを用いて、拡張ナノ空間ではじめて発現する物性変化や流体現象を見出した。これにより、表面から50nm、即ち数百分子層もの水分子集団が構造化して物性や流体現象に影響するという、流体科学など様々な学術分野において極めて重要な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Bonding of glass nanofluidic chips at room temperature by a one-step surface activation using an O2/CF4 plasma treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Xu, C. Wang, L. Li, N. Matsumoto, K. Jang, Y. Dong, K. Mawatari, T. Kitamori
  • 雑誌名: Lab Chip 巻: Vol. 13 ページ: 1048-1052
  • DOI: DOI:10.1039/C3LC41345D
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viscosity and wetting property of water confined in extended nanospace simultaneously measured from highly-pressurized meniscus motion (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Li, Y. Kazoe, K. Mawatari, Y. Sugii, T. Kitamori
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett 巻: Vol. 3 ページ: 2447-2452
  • DOI: DOI:10.1021/jz3009198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a measurement technique for ion distribution in an extended nano channel by super-resolution-laserinduced- fluorescence (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kazoe, K. Mawatari, Y. Sugii, T. Kitamori
  • 雑誌名: Anal. Chem 巻: Vol. 83 ページ: 8152-8157
  • DOI: DOI:10.1021/ac201654r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Streaming potential/current measurement system for investigation of liquids confined in extended-nano space (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Morikawa, K. Mawatari, M. Kato, T. Tsukahara, T. Kitamori
  • 雑誌名: Lab Chip 巻: Vol. 10 ページ: 871-875
  • DOI: DOI:10.1039/b916776e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of differential interference contrast thermal lens microscope (DIC-TLM) for sensitive individual nanoparticles detection in liquid (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Shimizu, K. Mawatari, T. Kitamori
  • 雑誌名: Anal. Chem 巻: Vol. 81 ページ: 9802-9806
  • DOI: DOI:10.1021/ac901888u
  • 査読あり
• [学会発表] Reaction analysis in extended-nano space by a novel NMR chip and enhancement of Diels-Alder reaction of cylopentadiene (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshioka, K. Mawatari, T. Kitamori
  • 学会等名: MicroTAS2011
  • 発表場所: Seattle (USA)
  • 年月日: 20111002-06
• [学会発表] Development of local surface-modification method for fluidic control in extended-nano space using nanopillar and optical near-field (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Mawatari, N. Hasumoto, K. Kitamura, T. Yatsui, T. Kawazoe, M. Ohtsu, T. Kitamori
  • 学会等名: Pacifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Surface modification of lipid bilayers in extended-nano space for making artificial intercellular structures (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Emon, K. Mawatari, T. Tsukahara, T. Kitamori
  • 学会等名: MicroTAS2009
  • 発表場所: Jeju (Korea)
  • 年月日: 20091101-05
• [図書] Micro- and Nanofluidics in "Nanofabrication Handbook" (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Aota, T. Kitamori
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: CRC/Taylor & Francis
• [図書] Extended-nano Fluidic Systems for Chemistry and Biotechnology (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Mawatari, T. Tsukahara, Y. Tanaka, Y. Kazoe, P. Dextras, T. Kitamori
  • 総ページ数: 180
  • 出版者: Imperial College Press
• [備考]
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/kitamori/index.html