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2012 年度 実績報告書

微細構造制御によるプリンタブルペーパーエレクトロニクスの創出

研究課題

研究課題/領域番号 22380092
研究機関筑波大学

研究代表者

江前 敏晴  筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)

研究分担者 佐藤 利文  東京工芸大学, 工学部, 教授 (00308339)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード健康診断チップ / インクジェット / 導電性ポリマーインク / マイクロ流路 / 紫外線重合 / 電気化学分析システム
研究概要

発展途上国での病気の早期発見や先進国での高齢者在宅医療を目的とする在宅健康診断の重要性とそれを支える新しい医療診断システム構築への期待が高まっている。本研究では、"紙"とインクジェット印刷を用いた低コストの健康診断チップの開発を目指した。紙は毛細管力による自発的な送液機能があり、デザインした枠を印刷することにより任意の流路が作製できる。
量産が可能となることと環境にやさしい材料の使用を念頭に置き、健康診断チップの作製方法を検討し5つの要素技術を組み合わせた。①高印刷適性をもつ高密度化診断用紙の調製。不純物の含量が極めて少ないコットンリンターパルプ(東洋濾紙)を叩解し(PFIミル)し、湿潤紙力増強剤ポリアミドエピクロルヒドリン(PAE)を添加し抄紙した。②導電性ポリマーインクを用いた電極作製。高導電性の環境に優しい水系ポリマーPEDOT:PSS(poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate))(Agfa社OrgaconTM IJ-1005)のインクをインクジェットプリンタ(Dimatix DMP-2831, Fujifilm)用い、分析ゾーンに3本ずつの電極を印刷した。③紫外線硬化樹脂のインクを用いたマイクロ流路の作製。モノマーOctadecyl acrylate、オリゴマー 1,10-decanediol acrylate、光重合開始剤Irgacure 651を混合したインクを印刷後、365 nmの紫外線を600 mW/cm2の強度で30秒照射して硬化させた。④酵素固定電極を用いた電気化学分析システム、⑤以上5つの技術を用いた一連の工程をインクジェット"印刷"し、健康診断チップを試作した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 製紙及び印刷分野におけるグリーンマテリアルの展開2013

    • 著者名/発表者名
      江前敏晴
    • 雑誌名

      日本接着学会誌

      巻: Vol.49, No.4 ページ: 141-146

  • [雑誌論文] Method for controlling surface energies of paper substrates to create paper-based printed electronics2013

    • 著者名/発表者名
      Dogome, K., Enomae, T., Isogai, A
    • 雑誌名

      Chemical Engineering and Processing: Process Intensification

      巻: online 8 February ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.cep.2013.01.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ”印刷ペーパーエレクトロニクス:紙とインクジェットプリンターで作るマイクロ流体ヘルスケアチップ”2013

    • 著者名/発表者名
      前島健人, 江前敏晴, 磯貝明, 鈴木孝治, チッテリオ ダニエル
    • 雑誌名

      機能紙研究会誌

      巻: No. 51 ページ: 35-44

  • [雑誌論文] 有機色素分散型EL素子の発光輝度における有機色素濃度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      野口侑佑, 内田孝幸, 佐藤利文
    • 雑誌名

      日本写真学会誌

      巻: Vol.76, No.1 ページ: 45-49

    • 査読あり
  • [学会発表] インクジェット印刷技術を用いた紙基板健康診断チップの開発

    • 著者名/発表者名
      前島健人, 磯貝明, 江前敏晴
    • 学会等名
      第63回日本木材学会大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県)
  • [学会発表] Novel paper-based applications built on fundamental paper technology in Japan

    • 著者名/発表者名
      Toshiharu Enomae, Tithimanan Srimongkon, Tunchira Bunyaphiphata, Kento Maejima
    • 学会等名
      2012 International Symposium ON RESOURCE EFFICIENCY IN PULP AND PAPER TECHNOLOGY
    • 発表場所
      Bandung, Indonesia
    • 招待講演
  • [学会発表] 紙基板による分散型EL素子の作製と評価

    • 著者名/発表者名
      星野行穂, 佐藤利文
    • 学会等名
      日本印刷学会第128回秋期研究発表会
    • 発表場所
      モリサワホール(大阪府)
  • [学会発表] Paper-based tools with fluidic channels patterned by ink jet printing

    • 著者名/発表者名
      Toshiharu Enomae, Tithimanan Srimongkon, Kento Maejima, Takuya Ishida, Kiyohiko Igarashi
    • 学会等名
      The 4th International Symposium of IWoRS
    • 発表場所
      Makassar, INDONESIA
  • [学会発表] エマルション粒子及びバクテリアのインクジェットパターニング

    • 著者名/発表者名
      スリモンコン ティティマナン, 江前敏晴, 石田卓也 五十嵐圭日子
    • 学会等名
      平成24年度繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      福井大学(福井県)
  • [学会発表] All Inkjet Printed “Lab-on-Paper”with Electrodes and Microchannels

    • 著者名/発表者名
      Kento Maejima,Toshiharu Enomae,Akira Isogai, Koji Suzuki, Daniel Citterio
    • 学会等名
      DIGITALFABRICATION 2012, IS&T
    • 発表場所
      Quebec, Canada
  • [学会発表] Color rendering property of powder electroluminescent device based on organic dye and inorganic phosphor

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Satoh
    • 学会等名
      2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 招待講演
  • [学会発表] Ink jet printing with emulsified particulates and bacterial cells aiming at electrochemical sensing device made of paper

    • 著者名/発表者名
      Tithimanan Srimongkon, Takuya Ishida, Kiyohiko Igarashi, Toshiharu Enomae
    • 学会等名
      2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • 発表場所
      東京大学(東京)
  • [学会発表] Green chemical fabrication process for "paper-based lab-on-a- chip" through all-inkjet-printing technology

    • 著者名/発表者名
      Kento Maejima, Toshiharu Enomae, Akira Isogai1, Koji Suzuki and Daniel Citterio
    • 学会等名
      2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • 発表場所
      東京大学(東京)
  • [学会発表] Paper-based devices – printed electronics and medical checkup sensor

    • 著者名/発表者名
      Toshiharu Enomae, Kazutomo Dogome, Kento Maejima, Akira Isogai
    • 学会等名
      8th International Paper and Coating Chemistry Symposium 2012
    • 発表場所
      Stckholm,Sweden
  • [学会発表] 有機色素分散型EL素子の発光特性

    • 著者名/発表者名
      鈴木知彩, 野口侑佑, 星野行穂, 佐藤利文
    • 学会等名
      日本印刷学会第127回春期研究発表会
    • 発表場所
      日本印刷会館(東京都)
  • [学会発表] Geometrical control of silver tracks on paper substrates by altered surface energy

    • 著者名/発表者名
      T. Enomae, K. Dogome, A. Isogai
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Electrokinetic Phenomena
    • 発表場所
      筑波大学(茨城)
  • [図書] “印刷プロセスで作製可能なフレキシブル発光パネル”, O plus E (3月25日発行)2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤利文
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      アドコム・メディア(株)
  • [図書] “スクリーン印刷による有機色素分散型ELパネル” 別冊 2012 プリンタブルエレクトロニクスCD-ROM版(6月25日発行)2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤利文
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      Electronics Journal 社
  • [図書] ”ペーパーエレクトロニクス展開の可能性”, 機能紙研究会50年の歩み(4月1日発行)2012

    • 著者名/発表者名
      江前敏晴
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      機能紙研究会
  • [備考] 江前敏晴のホームページ

    • URL

      http://www.enomae.com/

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公開日: 2014-07-24  

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