2005 Fiscal Year Annual Research Report
界面張力による微少流体制御とその高機能化学集積回路への展開
Project/Area Number |
05J07335
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
佐藤 航 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 界面張力 / 微小流体 / マイクロタス / 電気化学 / マイクロポンプ |
Research Abstract |
1・送液速度の理論的解析 本システムにおける送液の駆動力は毛管現象である。そこでこの毛管現象による送液速度を求める理論式を構築した。この式から流路幅および流路高さを狭めるほど、その送液速度が小さくなることを明らかにした。また実際に送液速度が測定することで毛管現象に関する特性を評価し、求める理論式が実験結果とよく一致することが確かめられた。 2・センシングシステムの集積化 エレクトロウェッティングを利用した微小送液機構にエアギャップ型アンモニアガスセンサを集積化した。これにより、ワンチップ上でアンモニアを含むサンプル溶液の送液、アンモニアのガス化を促進するための水酸化ナトリウム溶液の混合、アンモニア濃度の測定を行えるシステムを構築することができた。エアギャップ構造のセンサシステムを集積化できたことで、従来のシステムに比べ、応答速度および応答感度の向上を図ることができた。また、本システムに酵素を組み合わせることでバイオセンサを実現することができた。酵素反応により尿素・クレアチニンからアンモニアを生成し、この濃度を測定することでそれぞれの濃度を測定することができた。 3・エレクトロウェッティングにより動作するバルブの構築 親水性流路とエレクトロウェッティングにより動作するバルブを組み合わせることで、送液に必要な消費電力を極限まで低減することができた。また、バルブにより排出機構を構築し、複数の流路をワンチップ上に集積化することで、複数溶液を逐次導入するシステムを構築した。これの応用として、複数液の逐次導入が必要である抗原抗体反応を利用したセンサチップを開発した。その例として、肝癌の腫瘍マーカーであるAFPを検出するシステムを構築した。
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Research Products
(1 results)