プロセス・トモグラフィ法による微小流路内微粒子３Ｄ濃度分布計測と流動特性の解明

使用过程断层扫描方法测量微通道中颗粒的 3D 浓度分布并阐明流动特性

基本信息

批准号：
14F04363
负责人：
武居昌宏
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マイクロ流路を用いて、細胞と流体との固液二相流状態で流路内部のインピーダンスをリアルタイムで計測することにより、細胞の電気的特性の計測と分離を行なった。平成28年4月-5月　マイクロ流路配線改良図を作製し、クアーズテック株式会社の協力のもと、マイクロ流路周りの配線を作製した。現在、マイクロ流路を計測すると、ノイズの影響が大きいため、計測される誘電率は理論値より10倍大きくなる。電気の専門家であり、流路配線の問題を発見しているマンチェスター大学のYANG先生により、当研究室のマイクロ流路の配線設計について、有効な改良対策を得た。その提案に基づき、マイクロ流路を改良した。改良のキーポイントは、現在使用しているケーブルの周りに新しいケーブルを追加し、追加したケーブルは全部アースした。それにより９割程度のノイズの減少ができた。平成28年6月-9月　EIT法を用いてマイクロ流路内における流れ場細胞濃度分布の画像化した。改良したマイクロ流路を用いて、FEM方法を用いて積層電極内装型マイクロチャンネルの垂直断面における細胞分布のモデルを作成し、画像再構成アルゴリズムについて考察した。その後、積層電極内装型マイクロチャンネルの各計測断面に設置された電極を用いてインピーダンスの計測を行い、画像再構成アルゴリズムを用いて流れ場の細胞分布の画像化した。

使用微流通道，在细胞和液体之间实时测量流动通道内部的阻抗，从而测量和分离细胞的电气特性。 2016年4月至5月：创建了一个微流路线的改进图，并在Coors Tech Co.，Ltd。的合作下生产了微流路线。目前，当测量微流路径时，由于噪声的巨大影响，测得的介电常数比理论值大10倍。曼彻斯特大学的杨教授是一名电气专家，发现了流动路线接线的问题，已经有效改进了我们实验室的微流路径的接线设计。基于此提案，改善了微流路径。改进的关键是要在我目前使用的电缆周围添加新电缆，并且所有添加的电缆都扎根。这使噪声降低了约90％。 2016年6月至9月：使用EIT方法对微通道中的流场细胞浓度分布进行成像。使用改进的微通道，使用FEM方法创建了层压电极内部微通道的垂直横截面中的细胞分布模型，并讨论了图像重建算法。之后，使用安装在层压电极内部微通道的每个测量部分上的电极测量阻抗，并使用图像重建算法在流场中成像细胞分布。