インクジェット技術による簡易型・多機能紙ベースマイクロ流体デバイスの開発と応用

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は，ペーパー分析デバイス（paper-based analytical devices: PADs）とインクジェット技術を複合し，新たな簡易性や機能性を持った分析デバイスを開発することである。本年度は，「カラーインクの複合による新規比色尿検査試験紙の開発」，「カラーインクの複合による新規金属検査試験紙の開発」および「インクジェットと紙を用いた金属－比色指示薬化学量論比測定」を行った。1点目の内容では，前年度に開発した，尿タンパク質の測定結果が文字で表示されるPADについて，実際のヒト尿サンプルに含まれるアルブミン濃度を測定した。結果，市販の試験紙と同等の正確さで実サンプル中のアルブミンを検出できることを示した。2点目の内容では，溶接粉塵に含まれるニッケル量が測定可能なPADを開発した。カラーインクを印刷した透明フィルムを，インクジェット印刷したニッケル指示薬と重ねることで，ニッケルの測定結果を線の長さで表すことに成功した。8人のユーザーによるニッケル測定の結果から，開発したPADは従来の比色分析法より高い精度や正確性でターゲットの測定が可能であることを示した。3点目の内容では，家庭用のインクジェットプリンターと紙によって，金属－金属指示薬錯体の化学量論比が測定可能であることを示した。インクジェットプリンターは少なくとも4色のインクカートリッジを持つ。カートリッジに金属塩や金属指示薬の溶液を充填し，印刷グラフィックの色味をソフトウェア上で調節して印刷することで，種々の任意の量でそれらを紙上で混合した。ソフトウェア上で設定した金属と金属指示薬の混合比と，紙上で金属－金属指示薬錯体が示す色強度を用いてJob plotを作成することで，5種類の金属－金属指示薬錯体の化学量論比を正確かつ迅速に分析することに成功した。