液滴操作を集積化したマイクロシステム

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: BMS10005

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門 バイオ・マイクロシステム研究会

発行日: 2010/01/29

タイトル(英語): Droplet Microfludic System

著者名: 火原 彰秀(東京大学)

著者名(英語): Hibara Akihide(The University of Tokyo)

キーワード: マイクロ流体|油水二相流|流体制御|溶媒抽出|液滴|二相分離|microfluidics|aqueous and organic two-phase flow|fluid control|solvent extraction |droplet|two-phase separation

要約(日本語): 化学・バイオ分析の前処理過程として溶媒抽出がよく用いられる。溶媒抽出は油水接触操作を伴いマイクロ流体システム中でもよく用いられる操作である。著者らは、マイクロ流路の形状と表面修飾を用いて、エマルション生成・油水分離を3段階接続し、水相のpHを4・13・9と順に変化させて溶媒抽出を行うマイクロシステムを実現した。従来1時間程度かかっていた操作を数十秒に短縮することができ、高速な分析が実現できる。

要約(英語): Solvent extraction has been utilized in sample pre-treatment in conventional chemical / biochemical analysis. During two-phase contact between aqueous and organic phases, chemical / biochemical species are separated based on their partition coefficients. By reducing number of contents in organic or aqueous phase, complexity of measurement may be reduced. In order to integrate the solvent extraction process into a microfluidic system, fluid control methods of the aqueous-and-organic two-phase flow should be developed. The authors have developed several micro-unit-operations for the two-phase flow, such as droplet generation, droplet-to-plug conversion, and two-phase separation, by controlling shapes of the microfluidic channel and modifying microfluidic channel surface. In this presentation, sequential three-step extraction in a single microfluidic chip will be demonstrated. In the chip, a sample aqueous flow contacts organic flows three times, where pH of the aqueous phase is controlled to be 4, 13, and 9 before each contact. By using this 3-step extraction microfluidic channel, the two-phase contact time becomes 10 s while more than 1 hour is required with conventional laboratory-scale operations.

原稿種別: 日本語

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