权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

バイオケモメカニカルゲルを用いた自律的マイクロデバイスの構築

使用生物化学机械凝胶构建自主微器件

基本信息

批准号：
16656253
负责人：
鈴木博章
金额：
$ 1.6万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

水などの溶媒中に浸漬されたある種の高分子ゲルは温度、pH、電場などの物理的、化学的刺激に応答して体積を顕著に変化させる。このゲルの性質を利用すると、外界の刺激に応答して自律的に応答するアクチュエータを実現できるものと考えられる。本研究では、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリル酸、ビニルイミダゾールからなる共重合ゲルを用いて、pH変化に応答して内径を変化させる微小流路を形成し、その挙動を調べた。デバイスは、シリコーンチューブを型として挿入した2枚のカバーガラス中でゲルを形成させ、チューブを引き抜くことにより作製した。このゲルはpHに依存して解離し、イオン化する部位が存在する。その結果、中性付近で収縮状態となり、酸性側、アルカリ性側で膨潤する。はじめにゲルを収縮状態に保ち、ゲルの溶媒と異なるpHを有する溶液を微小流路中に流し込むと、ゲルが膨潤し、流路が収縮する様子が観察された。その収縮挙動は、流速、溶液の緩衝能、位置により変化し、流速が速いほど、緩衝能が小さいほど、変化は速くなった。また、酵素グルコースオキシダーゼやウレアーゼを固定し、これらによる酵素反応に伴うpH変化を利用して、同様のデバイスを構築した。その結果、グルコースや尿素濃度に応答し、収縮する流路を実現することができた。この研究を発展させれば、ある化学物質の存在下で拡張・収縮挙動を示す人工血管的なバイオミメティックデバイスへと展開できると考えている。

Immersion in water and solvent changes the volume of the polymer in response to temperature, pH, electric field, physical and chemical stimuli. The nature of the game is to be used, to be stimulated by the outside world, to be self-disciplined, to be realized, and to be examined. In this study, the formation of micro-channels and the modulation of micro-motion were studied by using N-solution, pH, pH and other parameters. In the middle of the game, there are two kinds of games. The pH of the solution depends on the existence of a dissociative, reactive site. The results are as follows: neutral side, contraction state, acidic side, and expansion state. The solution in the small flow path is kept in the state of contraction, and the solution in the solvent is kept in the state of contraction. The flow rate, buffer energy of the solution, position, velocity, buffer energy, and speed of the solution are all different. For example, if the enzyme is not present, the enzyme will not be present. The results show that the concentration of urea is higher than that of urea, and the flow path of urea is lower than that of urea. This research was developed in the presence of chemical substances to demonstrate the expansion and contraction of artificial blood vessels.