交流電界誘起流体力の複合的利用によるマイクロ流路内ナノ粒子輸送

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656131
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 本阿弥 真治 東京理科大学, 工学部, 教授 (30089312)
• 研究分担者: 元祐 昌廣 東京理科大学, 工学部, 講師 (80434033)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ナノ粒子 / マイクロ流体 / 電場誘起流 / 局所濃縮 / 高感度検出

研究概要

ナノ粒子は特異的な物理化学的性質を有するために様々な応用が検討されているが，その検出は依然として困難である．本研究では，マイクロ流体デバイス内部に局所的な交流電界を印加した際に発生する誘起流を利用した新しいナノ粒子の局所濃縮手法の原理的可能性の検証を行った．マイクロ流路内の3次元流動の計測装置を開発し，電場誘起流の詳細な構造を明らかにした．また，ナノ粒子の濃度分布を3次元的に評価する手法を開発し，金属・樹脂製ナノ粒子の局所濃縮が可能であることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Improved particle concentration by cascade AC electroosmotic flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Motosuke, Keichi Yamasaki, Akihiko Ishida, Hikaru Toki, Shinji Honami
  • 雑誌名: Microfluidics and Nanofluidics 巻: Vol. 14, No.6 ページ: 1021-1030
  • DOI: 10.1007/s10404-012-1109-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particle accumulation by AC electroosmosis in microfluidic device with co-planar electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Ishida, Hikaru Toki, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
  • 雑誌名: Journal of Thermal Science and Technology 巻: Vol. 7, No. 3 ページ: 475-486
  • DOI: 10.1299/jtst.7.475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particle migration by optical scattering force in microfluidic system with light-absorbing liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Motosuke, Jun Shimakawa, Dai Akutsu, Shinji Honami
  • 雑誌名: Journal of Heat Transfer 巻: Vol.134, No. 5 ページ: 051025
  • DOI: 10.1115/1.4005714
  • 査読あり
• [学会発表] Continuous concentrator for nanoparticle based on cascade AC electroosmotic flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Keichi Yamasaki, Masahiro Motosuke
  • 学会等名: 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (micro-TAS)
  • 発表場所: Freiberg, Germany
  • 年月日: 2013-10-29
• [学会発表] 3D velocity measurement by orthogonal-plane micro PIV for electrokinetic enhancement of surface reaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Ishida, Daisuke Ichimura, Masahiro Motosuke
  • 学会等名: ASME 12th International Conference on Nanochannels, Microchannels and Minichannels (ICNMM)
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2013-06-19
• [学会発表] Particle sorting by optical radiation pressure with low energy density (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideharu Kotari, Masahiro Motosuke, Shinji Honami
  • 学会等名: 3rd European Conference of Microfluidics
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] シート光による光放射圧を受ける微小粒子挙動の観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神足英春,元祐昌廣,本阿弥眞治
  • 学会等名: 第40回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-07-24
• [学会発表] 交流電場と温度勾配により生じる流れを利用した表面反応の促進 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石田明彦,元祐昌廣,本阿弥眞治
  • 学会等名: 第48回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2012-05-31
• [学会発表] 交流電気浸透流を用いたマイクロ粒子のインライン濃縮 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎慶一,元祐昌廣,本阿弥眞治
  • 学会等名: 第25回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2012-05-18