単分散マイクロバブルを利用した連続分離システムの構築

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23655063
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 関 実 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80206622)
• 研究分担者: 山田 真澄 千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30546784)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: マイクロ流路デバイス / 分離 / マイクロバブル / 液滴 / 分析化学 / マイクロ・ナノデバイス

研究概要

単分散なマイクロバブルや液滴を利用して，連続的な分離・精製を可能とする新規システムの開発を行った。マイクロ流体デバイスを利用して，分散相として気泡あるいは液滴を形成し，その界面にターゲット分子を吸着させる。そして，水力学的濾過法に基づき，担体として利用した液滴や気泡を連続相から分離・濃縮して回収する，という一連の操作を行うことで，ターゲット分子の連続的な分離が可能となる。実験では主に色素分子を用いて，この手法の有効性を検討したほか，抽出時間をミリ秒～数秒のオーダーで変化させることによって，吸着あるいは抽出の速度論的解析を行うことが可能となった

研究成果

• [雑誌論文] Development of Subsecond Time-scale Liquid-liquid Extraction Processes Utilizing Monodisperse Microfluidic Droplets (2013)
  • 著者名/発表者名: Shunta Kakegawa, Masumi Yamada, Masahiro Mizuno, Natsuki Nakajima, and Minoru Seki
  • 雑誌名: Proceedings of the 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2013) ページ: 1974-1976
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Subsecond Time-Scale Liquid-Liquid Extraction Processes Using Monodisperse Microfluidic Droplets (2013)
  • 著者名/発表者名: Shunta Kakegawa, Masumi Yamada, Masahiro Mizuno, Natsuki Nakajima, and Minoru Seki
  • 学会等名: 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2013)
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 20131027-31
• [学会発表] Microfluidic Systems for Continuous Liquid-Liquid Extraction Using Monodisperse Microdroplets (2013)
  • 著者名/発表者名: Natsuki Nakajima, Shunta Kakegawa, Masahiro Mizuno, Masumi Yamada, and Minoru Seki
  • 学会等名: RSC Tokyo International Conference 2013 - Analytical Biochemistry & Biophysics - (JASIS 2013)
  • 発表場所: Makuhari Messe, Chiba, Japan
  • 年月日: 20130905-06
• [学会発表] Rapid and Precise ParticleManipulation in Microfluidic Devices (2012)
  • 著者名/発表者名: Masumi Yamada, Sari Sugaya, and Minoru Seki
  • 学会等名: The 23rd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM2012)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20120819-24
• [学会発表] マイクロ流路内液滴を用いた時間制御型液液抽出プロセスの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 掛川駿太, 山田真澄, 関実
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2012-03-19
• [備考]
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb01/