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2023 年度 実績報告書

ソフトモバイルマイクロロボティック流体キャリアシステムの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K03931
研究機関東京大学

研究代表者

黄 吉卿  東京大学, 生産技術研究所, 国際研究員 (60870673)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードマイクロ流体システム / マイクロスイマー / 磁気駆動 / 流体マニピュレーション / バイオメディカル応用 / 病理的検査・診断
研究実績の概要

本研究は磁気駆動可変スフとモバイルマイクロロボティック流体キャリアシステムとバイオ応用に関する研究を行っている。2023年度の主な成果は二つに纏められる。
1.4Dプリンティングによる光学プローブ機能を持つソフトマイクロスイマーの開発。2022年度にはナノスケール3Dプリンティングを用いてマイクロスケールのソフトスイマーの開発に成功しているが、2023年度はさらに光学プローブ機能を持つソフトスイマーの開発を目標とする。3次元ナノリソグラフィを用いてプローブ型の2023年度にはさらに新しい加工手法として4Dプリンティングを提案し既存の3Dプリンティング技術では実現が困難であるナノスケール空洞型3次元構造を実現できた。4次元加工手法はU型の柔らかいポリマー構造を3Dプリンティングし、乾燥の際に表面張力で自動的に閉めることでナノスケールの空洞(70nm)を実現できた。本結果はマイクロ・ナノエンジニアリングで権威のある国際会議(MNE 2023)で口頭発表できた。
2.磁気駆動可能な金属空洞型3次元ピラミッド構造の開発。本研究では空気中で液体サンプルのモバイルマイクロピペットとしてマイクロフラクタルピペット(MFP)を提案し、3Dプリンティングにより作製できた。しかしながら3Dプリンティングにより実現しているため、ポリマー構造でしか加工できず、モバイルマイクロピペットとしての機能や機械特性に制限的であった。本研究では磁性体金属によるマイクロフラクタルピペットを提案、加工し、外部磁場の制御による磁気駆動を実現できた。本結果はマイクロシステム分野でもっとも権威のあるIEEE MEMS学会 2024年にて論文発表できた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] CNRS/Paris-Saclay University(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS/Paris-Saclay University
  • [雑誌論文] Fabrication of high aspect ratio microfluidic devices for long term in vitro culture of 3D tumor models2023

    • 著者名/発表者名
      Ugrinic Martina、Decanini Dominique、Bidan Nad?ge、Lazzari Gianpiero、Harouri Abdelmounaim、Hwang Gilgueng、Haghiri-Gosnet Anne-Marie、Mura Simona
    • 雑誌名

      Microelectronic Engineering

      巻: 267-268 ページ: 111898~111898

    • DOI

      10.1016/j.mee.2022.111898

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Novel Fabrication of 4D Printed Optical Probe Array with Nanometer Aperture and Optical Spot Size Tunning2024

    • 著者名/発表者名
      D. Decanini, A. Harouri, A. Mizushima, J. Park, B. J. Kim, Y. Mita, G. Hwang
    • 学会等名
      2024 IEEE 37th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Printed Miniaturized Soft Microswimmer for Multimodal 3D Air-Liquid Navigation and Manipulation2023

    • 著者名/発表者名
      D. Decanini, A. Harouri, A. Mizushima, B. J. Kim, Y. Mita, G. Hwang
    • 学会等名
      2023 IEEE 36th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Fabrication of Arbitrary Optical Probe Array by 4D Printing2023

    • 著者名/発表者名
      D. Decanini, A. Harouri, A. Mizushima, J. Park, B. J. Kim, Y. Mita, G. Hwang
    • 学会等名
      MNE 2023 Micro and Nano Engineering Conference
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] JFK 2023 Japan France Korea Workshop on Emerging Biomedical Science and Technology2023

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公開日: 2024-12-25  

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