マイクロ流路を統合した柔軟装着型デバイスによる生体化学物質の連続的センシング

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本研究は構造色ポリマを用いてマイクロ流路用の小型スペクトル計（分光光度計）を作製し様々な物質検知や濃度測定に利用することが目的である．本年度は，構造色ポリマの作製手法の確立および最適化，構造色ポリマの圧縮による色変化の確認，流路中物質の色・濃度と構造色ポリマの反射光との関係の確認を行った．【構造色ポリマの作製手法の確立および最適化】　常時水中での利用を前提としない，PEGPEA (Poly ethylene glycol phenyl ether acrylate)というゴム状のポリマに着目し，構造色ポリマを作製した．先行研究を参考にし，市販のシリカコロイドを用いた場合の構造色ポリマの作成手順を見極め構築した．また加熱時間・温度等を調整することで，半日程度で構造色ポリマが作製可能となった．電子顕微鏡を用いて構造色ポリマの表面観察に成功した．【構造色ポリマの圧縮による色変化の確認】　構造色ポリマの圧縮量と色変化を確認するため．測定用治具をCADで設計し，卓上CNCフライス盤による切削加工により作製した．LEDからの入射角と構造色の波長測定用スペクトル計への反射角を固定しながらも，構造色ポリマの圧縮量をネジやシムテープ等で変更可能な構造とした．暗室中で波長測定用のセットアップを構築し，測定に成功した．【流路中物質の色・濃度と構造色ポリマの反射光との関係の確認】　LEDからの光を構造色ポリマにより反射させ，その反射光を流路内に照射する測定用治具を別途作製した．流路中に赤色インク水を注入し，赤色以外のスペクトルが吸収されること，濃度により吸収スペクトルの範囲が拡大することを確認した．