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マイクロピラー構造を用いた簡便かつ高機能な微粒子分離デバイス

采用微柱结构的简单且高功能的颗粒分离装置

基本信息

批准号：
17J10441
负责人：
鳥取直友
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

平成30年度は，シースフローを用いずに粒子分離を可能とする，単一入力型Deterministic Lateral Displacement (DLD) デバイスの開発を行った．（1）単一入力型DLDデバイスの設計と作製：マイクロ流路デバイスは，慣性揚力による粒子フォーカス用流路と，その下流部に配置されたDLD流路から構成される．デバイスは， Si基板上にネガ型フォトレジストを用いて作製した構造をシリコーン樹脂(PDMS)に転写し，酸素プラズマ処理によってスライドガラスと張り合わせることで作製した．（2）ビーズ導入試験による作製デバイスの評価：直径13 μmと7 μmの蛍光ポリスチレンビーズをデバイスに導入し，流路内での粒子軌道を評価した．まず，粒子フォーカス用流路における導入流量の影響について評価し，高レイノルズ数の条件下で，13 μmと7 μmのビーズは，慣性揚力によって粒子フォーカス用流路内の特定の位置に収束することを確認した．この時，粒子フォーカス用流路の断面が横長長方形の場合，流路中央へとビーズが収束し，縦長長方形の場合，流路側壁近傍へとビーズが収束した．ビーズ分離実験では，粒子フォーカス用流路の中央または側壁近傍に収束した13 μmと7 μmのビーズが，DLD流路部へと特定の位置から流入した後，13 μmビーズが7 μmビーズから約96%の純度，約99%の回収効率にて分離されることを確認した．（3）生体粒子の分離効率評価：血中循環腫瘍細胞（CTC）を模擬した13 μmビーズを希釈血液に懸濁した試料を用いて，分離試験を実施した．ビーズ分離試験と同様に，高レイノルズ数の条件下で，13 μmビーズと血球が粒子フォーカス用流路の特定の位置にフォーカスされ，DLD流路の特定の位置から流入した後，13 μmビーズが血球から分離される様子を確認した．

In 2010, the development of particle separation was carried out in a single force-based Deterministic Lateral Displacement (DLD) system. (1) Design and operation of single-entry force type DLD: flow path, inertial force, particle flow path, downstream configuration of DLD flow path The structure of the silicon resin (PDMS) is prepared by the method of preparing the silicon substrate. (2) Evaluation of particle trajectories in the flow path: particle trajectories with diameters of 13 μm and 7 μm. In addition, the influence of particle flow rate on particle flow path was evaluated. Under the condition of high particle flow rate, the particle flow rate of 13 μm and 7 μm was determined. In this case, when the cross section of the flow path for particle particles is rectangular, the center of the flow path is rectangular, and when the rectangular is rectangular, the side wall of the flow path is adjacent to the rectangular. The purity of the particles in the center of the flow path is about 96%, and the recovery rate is about 99%. (3) Evaluation of separation efficiency of biological particles: Circulating tumor cells (CTC) were simulated at 13 μm. Under the condition of high concentration, 13 μm concentration and specific position of the flow path for the particle separation were determined. After the specific position of the DLD flow path was determined, 13 μm concentration and specific position of the particle separation were determined.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Microfluidic grooves-on-slits devices for massively parallel droplets production

用于大规模并行液滴生产的微流控狭缝装置

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Komiyama;N. Tottori;and T. Nisisako
通讯作者：
and T. Nisisako

親水化PDMSデバイスを用いたマイクロチャネル乳化

使用亲水性PDMS装置的微通道乳化

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
鳥取直友，ZHANG Rui;西迫貴志
通讯作者：
西迫貴志

PDMS脱気駆動流を用いたポンプフリーDLD微粒子分離

使用 PDMS 脱气驱动流进行无泵 DLD 颗粒分离

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Pidjou Kamgang Mael，Naotomo Tottori;and Takasi Nisisako;鳥取直友，劉英哲，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志;崔勝萬，鳥取直友，西迫貴志;劉英哲，鳥取直友，西迫貴志;小宮山裕人，鳥取直友，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志
通讯作者：
鳥取直友，西迫貴志

PDMSマイクロチャネル乳化デバイスの弾性特性を用いた液滴サイズ制御

利用PDMS微通道乳化装置的弹性特性控制液滴尺寸

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Pidjou Kamgang Mael，Naotomo Tottori;and Takasi Nisisako;鳥取直友，劉英哲，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志;崔勝萬，鳥取直友，西迫貴志;劉英哲，鳥取直友，西迫貴志;小宮山裕人，鳥取直友，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志;鳥取直友，西迫貴志;崔勝萬，鳥取直友，西迫貴志
通讯作者：
崔勝萬，鳥取直友，西迫貴志

A soft and disposable step-emulsification device for generating monodisperse emulsions and particles

一种用于产生单分散乳液和颗粒的软一次性逐步乳化装置