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2015 年度 実施状況報告書

コンタミネーションを抑制したスターラーレス微小量液滴撹拌技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26820027
研究機関秋田県産業技術センター

研究代表者

中村 竜太  秋田県産業技術センター, その他部局等, 研究員 (00634213)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード撹拌 / 非接触 / スターラーレス / 電界
研究実績の概要

当年度は、昨年度開発が遅れていた、新たな交流高電場印加液滴挙動観察装置を製作した。これは従来用いていた簡易的なシステムを大幅に改良し、様々な動作、撹拌環境に対応した装置である。従来モデルでは、上下固定された平行平板のみの環境でしか電界撹拌できず、液滴は上下運動のみであった。そこで新たに開発した装置では、更なる撹拌の効率化のために、自動制御により液滴に左右運動や円弧運動を与えることが出来るものであり、尚且つ温度コントロールユニットが搭載され、撹拌温度環境も制御できる装置である。
本装置を用いて通常の固定平行平板における電界撹拌よりさらに効率的な撹拌が可能か検討した。従来の固定並行平板において、スライドガラスを置く下部電極側を3パターン、プログラムにより自動制御させた。3パターンとは、まずX軸方向に往復させたパターン、傾斜往復させたパターン、そしてX軸と傾斜往復を複合されたパターンである。磁性ナノビーズを用いて、30秒撹拌し、粒子の撹拌状態を調査した結果、従来の固定平行平板に比べ、3パターンにおいていずれもよりナノビーズが拡散しているのがわかった。下部電極側を動かすことによって従来方法より、高効率な撹拌が行われたと考えられる。
さらに、交流高電場印加が、内容物に及ぼす影響を調査した。電界撹拌させたTEバッファーのpH、電気伝導率、ORP電位を詳細に測定し、電界撹拌前後でわずかながら差異があることを発見した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度開発が遅れていた、新たな交流高電場印加液滴挙動観察装置も開発し、さらに当年度の目標である交流高電場印加が、内容物に及ぼす影響の調査も粛々と行っているため。

今後の研究の推進方策

今年度は、新たな交流高電場印加液滴挙動観察装置も開発し、さらに当年度の目標である交流高電場印加が、内容物に及ぼす影響の調査を行った。平成28年度は抗原抗体反応の更なる迅速化のための電場集中電極形状と最滴条件の開発と電場の影響を積極的利用した新たな反応プロセスの開発を行う。

次年度使用額が生じた理由

最終年度として抗原抗体反応の更なる迅速化のための電場集中電極形状と最滴条件の開発、さらに電場の影響を積極的利用した新たな反応プロセスの開発を行うため。

次年度使用額の使用計画

抗原抗体反応が更なる迅速化するような電極形状を考案、製作する。また、本技術の更なる展開の模索と広く周知させるため、旅費を使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Novel method for immunofluorescence staining of mammalian eggs using noncontact alternating-current electric-field mixing of microdroplets2015

    • 著者名/発表者名
      Shirasawa Hiromitsu, Kumagai Jin, Sato Emiko, Kabashima Katsuya, Kumazawa Yukiyo, Sato Wataru, Miura Hiroshi, Nakamura Ryuta, Nanjo Hiroshi, Minamiya Yoshihiro, Akagami Yoichi & Terada Yukihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: -

    • DOI

      10.1038/srep15371

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 電界撹拌技術を用いた抗原抗体反応の迅速メカニズムの解明(第4報)~迅速免疫組織染色技術の温度依存性について~2016

    • 著者名/発表者名
      中村竜太、赤上陽一、久住孝幸、南谷佳弘、南條博
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-15
  • [学会発表] 電界砥粒制御技術を用いた表面創成技術~研磨用技術から医工連携へ~2016

    • 著者名/発表者名
      赤上陽一、久住孝幸、中村竜太
    • 学会等名
      理研シンポジウム  第18回「トライボコーティングの現状と将来」 -Green tribo-coating技術及び医工連携への取り組み-
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2016-02-26 – 2016-02-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 電界非接触撹拌技術を用いた抗原抗体反応の迅速化とそのメカニズムに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      中村竜太、赤上陽一、久住孝幸、南谷佳弘、南條博
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-15
  • [学会発表] 電界非接触撹拌技術を用いた抗原抗体反応の迅速メカニズムの解明(第3報)~タンパク質の分子量の違いにおける抗体移動速度について~2015

    • 著者名/発表者名
      中村竜太、赤上陽一、久住孝幸、南谷佳弘、加賀谷昌美、南條博
    • 学会等名
      2015年度精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-06

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公開日: 2017-01-06  

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