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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

使用集成微通道的柔性可穿戴设备连续感测生化物质

基本信息

批准号：
22KJ2721
负责人：
西田知司
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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．

This study aims to construct a compact spectrometer (spectrophotometry) for color detection and concentration determination of substances. This year, the establishment and optimization of the production method of structural color, the confirmation of the color change of structural color, the confirmation of the relationship between the color and concentration of substances in the flow path and the reflection of structural color. PEGPEA (Poly ethylene glycol phenyl ether acrylate) is a new type of polymer used in water. A preliminary study of the structure of color distribution in the market for reference purposes. The heating time, temperature, etc. are adjusted. Electron micromirrors were successfully used for structural color analysis of surfaces. [Confirmation of structural color reduction] Structural color reduction and color change The fixture for measurement is designed by CAD, and the CNC cutting machine is used for machining. The incident angle of LED is fixed, and the wavelength of structural color is fixed. The pressure reduction of structural color is generated. The measurement of wavelength in dark room was successful. [Confirmation of the relationship between color, concentration and structural color of substances in the flow path and reflected light] LED light, structural color, reflection and reflected light in the flow path. In the flow path, red water is injected, red water is absorbed, and the concentration of red water is determined.