オンサイト分析のためのポンプ統合型携帯マイクロチップLCの開発

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本研究では，液体クロマトグラフィーの分離媒体および電気浸透流ポンプの機能をあわせ持つ新規材料を開発し，携帯可能なポンプ統合型オンサイト分析デバイスの開発を目指したものである。送液能と分離能をもつ媒体を作製するため，高分子・無機材料合成による多孔質体材料を基盤にしたアプローチと，半導体加工技術によって作製した微細構造体を基盤にしたアプローチの両方面から新規分離媒体の開発を行った。多孔質体材料合成を基盤にしたアプローチでは，イオン交換モノリスとして知られる化学種のうち，電気浸透流（EOF）ポンプ材料として報告のあるモノマーを用いてカチオン性および疎水性物質に対する分離能を有し，速いEOFを発生するポリマーモノリスの作製に成功した。また，シリカモノリス表面をスルホ基で修飾することによって，速いEOFを発生するシリカモノリスキャピラリーを作製した。シリカモノリス表面の修飾に関する研究はこれまでも多く報告されており，幅広い分離分析への応用が期待できる。半導体加工技術によって作製した微細構造体を基盤にしたアプローチでは，微小流路内に円柱型構造や六角柱構造を作製したマイクロ流体デバイスをLCカラムとして用いることで，疎水性の違いにもとづいて保持時間が変化することを明らかにした。円柱や六角柱を有する微小流路がカラム圧を低減させること，構造体作製に用いた材料が安定なEOFを発生させることはすでに報告されており，構造を制御することで高送液能，低カラム圧な小型LCデバイスが期待できる。