遠心プラットフォームにおける慣性力・流れ・熱揺らぎの超微細重畳現象の制御と応用

点击翻译按钮获取中文摘要

今年度は，遠心プラットフォームにおける超微細挙動の観察環境の開発と，超微細流体挙動の制御手法の検討および微粒子挙動の解析手法の確立を行った．遠心プラットフォームにおける超微細挙動の観察環境の開発では，昨年度に引き続き，遠心系にて超微細観察を実現する光路転移装置の改良を行い，観察対象の結像を確認した．超微細流体挙動の制御手法の検討では，遠心マイクロ流体デバイスにおいて未知の領域である10ミクロン程度の超微細流路にて液体を操作する手法を検討し，遠心マイクロ流体デバイスの設計に用いる既存の理論式がこの超微細領域においても適応可能であること確認し，それを利用してオーバーフロー機構による微量液体保持機構を設計，実際に深さ約10ミクロンの微細チャンバ内で微量の液体を保持可能であることを確認した．これは遠心プラットフォームにおけるデジタル免疫測定系の構築に貢献する成果といえる．微粒子挙動の解析手法の確立では，昨年度開発した微粒子の軌跡を解析する画像解析プログラムをさらに改良した．これにより，微粒子挙動を連続撮影した各画像から，その時間と各微粒子の位置情報を解析することができ，ランダムウォークする各微粒子の移動方向や移動量を定量的に計測することを実現した．この解析プログラムは，遠心プラットフォームにおける微粒子挙動解析に用いることで，その各微粒子の速度ベクトルを解析可能となり，遠心プラットフォームにおける慣性力・流れ・熱揺らぎの超微細重畳現象の解明に寄与できるものと考えられる．