研究Discovery Saga

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【数物系科学】物理学：非線形／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【数物系科学】地球惑星科学：圧力波／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【数物系科学】地球惑星科学：宇宙環境／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【化学】複合化学：1細胞分析／液滴を含む研究件

【キーワード】Droplet microfluidics / Single-cell analysis / マイクロ流路 / Flow cytometry / 液滴 (他7件)

【概要】大きな液滴の分取を従来とは桁違いに高速にできる技術を開発した。本技術では、液滴に加える力のタイミングと位置を巧みに制御することにより、壊れやすい大きな液滴を、優しくかつ高速に操作することを可能とし、従来比20倍の高速分取を実現した。さらに、本技術が得意とする100pL以上の大きさの液滴内において、藻類細胞が自由に運動できること、その藻類細胞や白血病細胞の生存率が上がること、ハイブリドーマ細胞の抗体...

【総合理工】エネルギー学：エネルギー変換効率／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：Droplet microfluidics ／液滴を含む研究件

【キーワード】Droplet microfluidics / Single-cell analysis / マイクロ流路 / Flow cytometry / 液滴 (他7件)

【概要】大きな液滴の分取を従来とは桁違いに高速にできる技術を開発した。本技術では、液滴に加える力のタイミングと位置を巧みに制御することにより、壊れやすい大きな液滴を、優しくかつ高速に操作することを可能とし、従来比20倍の高速分取を実現した。さらに、本技術が得意とする100pL以上の大きさの液滴内において、藻類細胞が自由に運動できること、その藻類細胞や白血病細胞の生存率が上がること、ハイブリドーマ細胞の抗体...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ナノ流体工学／液滴を含む研究件

❏ナノ空間極小液滴操作による1分子化学処理法の開発とサイトカイン1分子分析への応用(21K18161)

【研究期間】2021-07-09 - 2025-03-31

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究代表者】嘉副裕慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20600919)

【キーワード】ナノ流体工学 / ナノ流路 / 液滴 / 1分子

【概要】ナノ空間の流体工学の進展により、化学分析の可算個分子レベルへの超微量化が実現しつつある。しかし、試料分子数が限定されても、空間の微小化の単なる延長では流体工学の極限である分子1個の輸送・化学処理とこれにより初めて実現する1分子分析には到達できない。本研究では、独自技術によりナノ流路で極小液滴を生成して、統計力学の原理により液滴中に試料分子1個を閉じ込め個数の単位で配列・輸送、更に液滴の合一により1...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：流体操作／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：液滴発射／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ラプラス圧／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【総合理工】応用物理学：たわみ振動／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】機械工学：超音波浮揚／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【工学】機械工学：放射力／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】機械工学：滴下／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】機械工学：非接触加工／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【工学】機械工学：非接触混合／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】機械工学：非接触滴下／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】機械工学：非接触搬送／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】機械工学：薬液混合／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【工学】機械工学：フェムトリットル／液滴を含む研究件

【概要】本研究の目的は、液体を1フェムトリットルの液滴に分解・ハンドリングするシステムを設計することである。本年度(〜平成19年3月31日)の研究実績 1.高粘度液体の微粒子化:超音波霧化器では高粘度の液体を粒径1μm以下のフェムトリットルサイズに微粒子化することは困難であることがわかったので、本年度は別の方法としてエレクトロスプレー法で微粒子化することを試みた。その結果20cpと高粘度の有機ELインク...

【工学】機械工学：分注／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【概要】本研究の目的は、液体を1フェムトリットルの液滴に分解・ハンドリングするシステムを設計することである。本年度(〜平成19年3月31日)の研究実績 1.高粘度液体の微粒子化:超音波霧化器では高粘度の液体を粒径1μm以下のフェムトリットルサイズに微粒子化することは困難であることがわかったので、本年度は別の方法としてエレクトロスプレー法で微粒子化することを試みた。その結果20cpと高粘度の有機ELインク...

【工学】機械工学：電界収集／液滴を含む研究件

【概要】本研究の目的は、液体を1フェムトリットルの液滴に分解・ハンドリングするシステムを設計することである。本年度(〜平成19年3月31日)の研究実績 1.高粘度液体の微粒子化:超音波霧化器では高粘度の液体を粒径1μm以下のフェムトリットルサイズに微粒子化することは困難であることがわかったので、本年度は別の方法としてエレクトロスプレー法で微粒子化することを試みた。その結果20cpと高粘度の有機ELインク...

【工学】機械工学：ゲート電極／液滴を含む研究件

【概要】本研究の目的は、液体を1フェムトリットルの液滴に分解・ハンドリングするシステムを設計することである。本年度(〜平成19年3月31日)の研究実績 1.高粘度液体の微粒子化:超音波霧化器では高粘度の液体を粒径1μm以下のフェムトリットルサイズに微粒子化することは困難であることがわかったので、本年度は別の方法としてエレクトロスプレー法で微粒子化することを試みた。その結果20cpと高粘度の有機ELインク...

【工学】機械工学：空中超音波／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【工学】機械工学：宇宙環境利用／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【工学】機械工学：光誘起誘電泳動／液滴を含む研究件

❏極微量液滴内の分離・濃縮・混合・分析を実現する樹脂製マイクロ熱流体デバイスの創製(22H01418)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】田口良広慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30433741)

【キーワード】熱物性 / 拡散係数 / 光誘起誘電泳動 / 液滴

【概要】

【工学】機械工学：無容器プロセッシング／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【工学】機械工学：非接触マニピュレーション／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【工学】機械工学：音響放射力／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】機械工学：音場浮遊／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【工学】機械工学：浮遊液滴／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【工学】機械工学：界面面積／液滴を含む研究件

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】機械工学：静電浮遊／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【工学】機械工学：臨海ウエーバー数／液滴を含む研究件

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】機械工学：臨界ウエーバー数／液滴を含む研究件

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】機械工学：脂質二分子膜／液滴を含む研究件

【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)

【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...

【工学】機械工学：気液三相流／液滴を含む研究件

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】機械工学：液滴の分裂／液滴を含む研究件

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】機械工学：液滴流／液滴を含む研究件

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】機械工学：ベシクル／液滴を含む研究件

【キーワード】マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / 気泡クラスター (他8件)

【概要】本研究では，マイクロバブルの医療・産業応用を目指し，用途に合わせたマイクロバブル内包ベシクルを設計・作成するための学術的基盤を構築し，実際にデバイスの開発を行う．具体的には，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンのベシクルに内包させる技術を確立する．特に超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して...

【工学】機械工学：気泡クラスター／液滴を含む研究件

【キーワード】マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / 気泡クラスター (他8件)

【概要】本研究では，マイクロバブルの医療・産業応用を目指し，用途に合わせたマイクロバブル内包ベシクルを設計・作成するための学術的基盤を構築し，実際にデバイスの開発を行う．具体的には，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンのベシクルに内包させる技術を確立する．特に超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して...

【工学】機械工学：油水界面通過法／液滴を含む研究件

【キーワード】マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / 気泡クラスター (他8件)

【概要】本研究では，マイクロバブルの医療・産業応用を目指し，用途に合わせたマイクロバブル内包ベシクルを設計・作成するための学術的基盤を構築し，実際にデバイスの開発を行う．具体的には，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンのベシクルに内包させる技術を確立する．特に超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して...

【工学】材料工学：熱物性／液滴を含む研究件

❏極微量液滴内の分離・濃縮・混合・分析を実現する樹脂製マイクロ熱流体デバイスの創製(22H01418)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】田口良広慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30433741)

【キーワード】熱物性 / 拡散係数 / 光誘起誘電泳動 / 液滴

【概要】

【工学】材料工学：限界電流密度／液滴を含む研究件

【概要】ステンレス鋼の大気腐食機構について,結露によって形成される液滴,液膜による腐食のカソード反応,特に酸素還元反応の限界電流密度および腐食反応による溶液組成の変化とその腐食速度に及ぼす効果について調べることを目的とし,液滴の形状(直径と厚み)によるカソード電流の大きさと分布を理論的に求めるとともに実測し,電流分布の偏りと腐食形態の関係を調べ,液滴の乾燥・凝固塩の吸湿過程で生じる濃厚溶液中での酸素還元電...

【工学】材料工学：発錆機構／液滴を含む研究件

【概要】ステンレス鋼の大気腐食機構について,結露によって形成される液滴,液膜による腐食のカソード反応,特に酸素還元反応の限界電流密度および腐食反応による溶液組成の変化とその腐食速度に及ぼす効果について調べることを目的とし,液滴の形状(直径と厚み)によるカソード電流の大きさと分布を理論的に求めるとともに実測し,電流分布の偏りと腐食形態の関係を調べ,液滴の乾燥・凝固塩の吸湿過程で生じる濃厚溶液中での酸素還元電...

【工学】材料工学：微量腐食／液滴を含む研究件

【概要】ステンレス鋼の大気腐食機構について,結露によって形成される液滴,液膜による腐食のカソード反応,特に酸素還元反応の限界電流密度および腐食反応による溶液組成の変化とその腐食速度に及ぼす効果について調べることを目的とし,液滴の形状(直径と厚み)によるカソード電流の大きさと分布を理論的に求めるとともに実測し,電流分布の偏りと腐食形態の関係を調べ,液滴の乾燥・凝固塩の吸湿過程で生じる濃厚溶液中での酸素還元電...

【工学】材料工学：ケルビン法／液滴を含む研究件

【概要】ステンレス鋼の大気腐食機構について,結露によって形成される液滴,液膜による腐食のカソード反応,特に酸素還元反応の限界電流密度および腐食反応による溶液組成の変化とその腐食速度に及ぼす効果について調べることを目的とし,液滴の形状(直径と厚み)によるカソード電流の大きさと分布を理論的に求めるとともに実測し,電流分布の偏りと腐食形態の関係を調べ,液滴の乾燥・凝固塩の吸湿過程で生じる濃厚溶液中での酸素還元電...

【工学】プロセス・化学工学：混合／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】プロセス・化学工学：磁性搬送／液滴を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【工学】プロセス・化学工学：磁性粒子／液滴を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【工学】プロセス・化学工学：マイクロチャネル／液滴を含む研究件

【キーワード】マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / 気泡クラスター (他8件)

【概要】本研究では，マイクロバブルの医療・産業応用を目指し，用途に合わせたマイクロバブル内包ベシクルを設計・作成するための学術的基盤を構築し，実際にデバイスの開発を行う．具体的には，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンのベシクルに内包させる技術を確立する．特に超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して...

【工学】プロセス・化学工学：液膜／液滴を含む研究件

【概要】ステンレス鋼の大気腐食機構について,結露によって形成される液滴,液膜による腐食のカソード反応,特に酸素還元反応の限界電流密度および腐食反応による溶液組成の変化とその腐食速度に及ぼす効果について調べることを目的とし,液滴の形状(直径と厚み)によるカソード電流の大きさと分布を理論的に求めるとともに実測し,電流分布の偏りと腐食形態の関係を調べ,液滴の乾燥・凝固塩の吸湿過程で生じる濃厚溶液中での酸素還元電...

【工学】電気電子工学：音圧／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】電気電子工学：エレクトロスプレー／液滴を含む研究件

【概要】本研究の目的は、液体を1フェムトリットルの液滴に分解・ハンドリングするシステムを設計することである。本年度(〜平成19年3月31日)の研究実績 1.高粘度液体の微粒子化:超音波霧化器では高粘度の液体を粒径1μm以下のフェムトリットルサイズに微粒子化することは困難であることがわかったので、本年度は別の方法としてエレクトロスプレー法で微粒子化することを試みた。その結果20cpと高粘度の有機ELインク...

【工学】電気電子工学：有機EL ／液滴を含む研究件

【概要】本研究の目的は、液体を1フェムトリットルの液滴に分解・ハンドリングするシステムを設計することである。本年度(〜平成19年3月31日)の研究実績 1.高粘度液体の微粒子化:超音波霧化器では高粘度の液体を粒径1μm以下のフェムトリットルサイズに微粒子化することは困難であることがわかったので、本年度は別の方法としてエレクトロスプレー法で微粒子化することを試みた。その結果20cpと高粘度の有機ELインク...

【工学】電気電子工学：ナノ流路／液滴を含む研究件

❏ナノ空間極小液滴操作による1分子化学処理法の開発とサイトカイン1分子分析への応用(21K18161)

【研究期間】2021-07-09 - 2025-03-31

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究代表者】嘉副裕慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20600919)

【キーワード】ナノ流体工学 / ナノ流路 / 液滴 / 1分子

【概要】ナノ空間の流体工学の進展により、化学分析の可算個分子レベルへの超微量化が実現しつつある。しかし、試料分子数が限定されても、空間の微小化の単なる延長では流体工学の極限である分子1個の輸送・化学処理とこれにより初めて実現する1分子分析には到達できない。本研究では、独自技術によりナノ流路で極小液滴を生成して、統計力学の原理により液滴中に試料分子1個を閉じ込め個数の単位で配列・輸送、更に液滴の合一により1...

【工学】建築学：音場／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】土木工学：物質輸送／液滴を含む研究件

【キーワード】音場浮遊 / 静電浮遊 / 無容器プロセッシング / 非接触マニピュレーション / 液滴 (他10件)

【概要】複数の超音波振動子から構成される対向型超音波フェーズドアレイと対向型円筒形静電電極を直角に配置した静電場・超音波ハイブリッド浮遊システムの成立性を確認するために試作装置を作製し、静電浮遊と超音波浮遊のそれぞれの装置における浮遊特性を確認した．また，無容器プロセス技術の実現に向け，マッハツェンダー干渉計やステレオPIV計測，LIF法を用いることにより流動構造と蒸発挙動の相関を解明し，超音波フェーズド...

【工学】土木工学：気液界面／液滴を含む研究件

【概要】表面張力を主体とする流れの高精度解析の実現を目指して、移動サーフェスメッシュを用いる新しい粒子法を開発した。主な研究成果は以下の通りである。（１）新しい時間進行法を開発し、非圧縮性流れの基礎的な解析精度を向上した。（２）移動サーフェスメッシュを用いて界面形状を陽的に追跡することで、表面張力の計算精度を大きく向上した。（３）軸対称座標系を用いることで、軸対称三次元流れの計算効率を向上した。（４）移動...

【工学】土木工学：エネルギー回収／液滴を含む研究件

【概要】気相中に懸垂させたワイヤもしくは撚糸に液体をつたわらせ,数珠状の滴列の形で降下させるという新奇な気-液接触操作に関し,液の流下挙動と気-液間の熱移動特性の把握を目的として,以下のように研究を実施した。可視化実験:感温液晶のマイクロカプセルをトレーサーとして懸濁させたシリコン油をナイロン糸上に流下させ,スリット光による液滴切断面内のマイクロカプセルの動きを高速ビデオカメラによって記録した.これより...

【工学】土木工学：化学反応／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【工学】土木工学：ハンドリング／液滴を含む研究件

【概要】本研究の目的は、液体を1フェムトリットルの液滴に分解・ハンドリングするシステムを設計することである。本年度(〜平成19年3月31日)の研究実績 1.高粘度液体の微粒子化:超音波霧化器では高粘度の液体を粒径1μm以下のフェムトリットルサイズに微粒子化することは困難であることがわかったので、本年度は別の方法としてエレクトロスプレー法で微粒子化することを試みた。その結果20cpと高粘度の有機ELインク...

【工学】総合工学：シビアアクシデント／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：MCCI ／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：界面輸送現象／液滴を含む研究件

【概要】気相中に懸垂させたワイヤもしくは撚糸に液体をつたわらせ,数珠状の滴列の形で降下させるという新奇な気-液接触操作に関し,液の流下挙動と気-液間の熱移動特性の把握を目的として,以下のように研究を実施した。可視化実験:感温液晶のマイクロカプセルをトレーサーとして懸濁させたシリコン油をナイロン糸上に流下させ,スリット光による液滴切断面内のマイクロカプセルの動きを高速ビデオカメラによって記録した.これより...

【工学】総合工学：ステンレス鋼／液滴を含む研究件

【概要】ステンレス鋼の大気腐食機構について,結露によって形成される液滴,液膜による腐食のカソード反応,特に酸素還元反応の限界電流密度および腐食反応による溶液組成の変化とその腐食速度に及ぼす効果について調べることを目的とし,液滴の形状(直径と厚み)によるカソード電流の大きさと分布を理論的に求めるとともに実測し,電流分布の偏りと腐食形態の関係を調べ,液滴の乾燥・凝固塩の吸湿過程で生じる濃厚溶液中での酸素還元電...

【工学】総合工学：沸騰遷移／液滴を含む研究件

【概要】沸騰水型軽水冷却炉では、炉心上部において環状噴霧流になり、そこでのドライアウトが熱的制約条件となる。そして、ドライアウトを精度良く解析できることが設計および安全のために重要である。これまで研究代表者らが開発してきたMPS (Moving Particle Semi-implicit)法は、格子を必要としない数値解析法であり、液滴の分裂や合体を容易に解析することができる。本研究では、MPS法を用いて...

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】総合工学：インクジェツト／液滴を含む研究件

【概要】表面張力を主体とする流れの高精度解析の実現を目指して、移動サーフェスメッシュを用いる新しい粒子法を開発した。主な研究成果は以下の通りである。（１）新しい時間進行法を開発し、非圧縮性流れの基礎的な解析精度を向上した。（２）移動サーフェスメッシュを用いて界面形状を陽的に追跡することで、表面張力の計算精度を大きく向上した。（３）軸対称座標系を用いることで、軸対称三次元流れの計算効率を向上した。（４）移動...

【工学】総合工学：ブレークアップ／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：熱流動／液滴を含む研究件

【概要】沸騰水型軽水冷却炉では、炉心上部において環状噴霧流になり、そこでのドライアウトが熱的制約条件となる。そして、ドライアウトを精度良く解析できることが設計および安全のために重要である。これまで研究代表者らが開発してきたMPS (Moving Particle Semi-implicit)法は、格子を必要としない数値解析法であり、液滴の分裂や合体を容易に解析することができる。本研究では、MPS法を用いて...

【工学】総合工学：蒸気爆発／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：原子炉／液滴を含む研究件

【概要】沸騰水型軽水冷却炉では、炉心上部において環状噴霧流になり、そこでのドライアウトが熱的制約条件となる。そして、ドライアウトを精度良く解析できることが設計および安全のために重要である。これまで研究代表者らが開発してきたMPS (Moving Particle Semi-implicit)法は、格子を必要としない数値解析法であり、液滴の分裂や合体を容易に解析することができる。本研究では、MPS法を用いて...

【工学】総合工学：デブリベッド／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：液滴細粒化／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：液滴衝突／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【工学】総合工学：ドライアウト／液滴を含む研究件

【概要】沸騰水型軽水冷却炉では、炉心上部において環状噴霧流になり、そこでのドライアウトが熱的制約条件となる。そして、ドライアウトを精度良く解析できることが設計および安全のために重要である。これまで研究代表者らが開発してきたMPS (Moving Particle Semi-implicit)法は、格子を必要としない数値解析法であり、液滴の分裂や合体を容易に解析することができる。本研究では、MPS法を用いて...

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】総合工学：クラスト／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：電気化学／液滴を含む研究件

【概要】ステンレス鋼の大気腐食機構について,結露によって形成される液滴,液膜による腐食のカソード反応,特に酸素還元反応の限界電流密度および腐食反応による溶液組成の変化とその腐食速度に及ぼす効果について調べることを目的とし,液滴の形状(直径と厚み)によるカソード電流の大きさと分布を理論的に求めるとともに実測し,電流分布の偏りと腐食形態の関係を調べ,液滴の乾燥・凝固塩の吸湿過程で生じる濃厚溶液中での酸素還元電...

【工学】総合工学：コリウム／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：溶融炉心／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：濡れ／液滴を含む研究件

【概要】気相中に懸垂させたワイヤもしくは撚糸に液体をつたわらせ,数珠状の滴列の形で降下させるという新奇な気-液接触操作に関し,液の流下挙動と気-液間の熱移動特性の把握を目的として,以下のように研究を実施した。可視化実験:感温液晶のマイクロカプセルをトレーサーとして懸濁させたシリコン油をナイロン糸上に流下させ,スリット光による液滴切断面内のマイクロカプセルの動きを高速ビデオカメラによって記録した.これより...

【工学】総合工学：定在波／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：定在波振動／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：ポンプ／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：液体／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：搬送／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：霧化／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：霧化器／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：弾性表面波／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：圧電基板／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：超音波／液滴を含む研究件

【キーワード】マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / 気泡クラスター (他8件)

【概要】本研究では，マイクロバブルの医療・産業応用を目指し，用途に合わせたマイクロバブル内包ベシクルを設計・作成するための学術的基盤を構築し，実際にデバイスの開発を行う．具体的には，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンのベシクルに内包させる技術を確立する．特に超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して...

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】総合工学：マイクロ流体／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【工学】総合工学：音響流／液滴を含む研究件

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】総合工学：ニオブ酸リチウム／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：非線形音響／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【工学】総合工学：バイオセンサー／液滴を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【工学】総合工学：流体工学／液滴を含む研究件

【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)

【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...

【工学】総合工学：粒子法(SPH法) ／液滴を含む研究件

【概要】表面張力を主体とする流れの高精度解析の実現を目指して、移動サーフェスメッシュを用いる新しい粒子法を開発した。主な研究成果は以下の通りである。（１）新しい時間進行法を開発し、非圧縮性流れの基礎的な解析精度を向上した。（２）移動サーフェスメッシュを用いて界面形状を陽的に追跡することで、表面張力の計算精度を大きく向上した。（３）軸対称座標系を用いることで、軸対称三次元流れの計算効率を向上した。（４）移動...

【概要】沸騰水型軽水冷却炉では、炉心上部において環状噴霧流になり、そこでのドライアウトが熱的制約条件となる。そして、ドライアウトを精度良く解析できることが設計および安全のために重要である。これまで研究代表者らが開発してきたMPS (Moving Particle Semi-implicit)法は、格子を必要としない数値解析法であり、液滴の分裂や合体を容易に解析することができる。本研究では、MPS法を用いて...

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】総合工学：MPS ／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：MPS法／液滴を含む研究件

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】総合工学：拡散係数／液滴を含む研究件

❏極微量液滴内の分離・濃縮・混合・分析を実現する樹脂製マイクロ熱流体デバイスの創製(22H01418)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】田口良広慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30433741)

【キーワード】熱物性 / 拡散係数 / 光誘起誘電泳動 / 液滴

【概要】

【工学】総合工学：衝突／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【工学】総合工学：マイクロ・ナノデバイス／液滴を含む研究件

【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)

【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...

【工学】総合工学：マイクロバブル／液滴を含む研究件

【キーワード】マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / 気泡クラスター (他8件)

【概要】本研究では，マイクロバブルの医療・産業応用を目指し，用途に合わせたマイクロバブル内包ベシクルを設計・作成するための学術的基盤を構築し，実際にデバイスの開発を行う．具体的には，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンのベシクルに内包させる技術を確立する．特に超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して...

【工学】総合工学：気液二相流／液滴を含む研究件

【概要】沸騰水型軽水冷却炉では、炉心上部において環状噴霧流になり、そこでのドライアウトが熱的制約条件となる。そして、ドライアウトを精度良く解析できることが設計および安全のために重要である。これまで研究代表者らが開発してきたMPS (Moving Particle Semi-implicit)法は、格子を必要としない数値解析法であり、液滴の分裂や合体を容易に解析することができる。本研究では、MPS法を用いて...

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】総合工学：マイクロ流路／液滴を含む研究件

【キーワード】Droplet microfluidics / Single-cell analysis / マイクロ流路 / Flow cytometry / 液滴 (他7件)

【概要】大きな液滴の分取を従来とは桁違いに高速にできる技術を開発した。本技術では、液滴に加える力のタイミングと位置を巧みに制御することにより、壊れやすい大きな液滴を、優しくかつ高速に操作することを可能とし、従来比20倍の高速分取を実現した。さらに、本技術が得意とする100pL以上の大きさの液滴内において、藻類細胞が自由に運動できること、その藻類細胞や白血病細胞の生存率が上がること、ハイブリドーマ細胞の抗体...

【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)

【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...

【工学】総合工学：伝熱／液滴を含む研究件

【概要】気相中に懸垂させたワイヤもしくは撚糸に液体をつたわらせ,数珠状の滴列の形で降下させるという新奇な気-液接触操作に関し,液の流下挙動と気-液間の熱移動特性の把握を目的として,以下のように研究を実施した。可視化実験:感温液晶のマイクロカプセルをトレーサーとして懸濁させたシリコン油をナイロン糸上に流下させ,スリット光による液滴切断面内のマイクロカプセルの動きを高速ビデオカメラによって記録した.これより...

【工学】総合工学：非接触／液滴を含む研究件

【概要】将来の薬品製造プロセスや新規材料開発では、汚染防止や処理速度向上のために非接触で液滴を操作する技術が要求されるようになる。本研究では、超音波の音響放射力により液滴を浮揚させ、移動、混合、滴下、分析などの想定されるあらゆる操作を非接触で行う手法を開発、提示することを目的とした。２つの液滴を浮揚したまま非接触で混合させる方法として、直交する２つの定在波音場を利用することを提案し、その動作を検証した。...

【概要】近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。...

【工学】総合工学：自由表面／液滴を含む研究件

【概要】表面張力を主体とする流れの高精度解析の実現を目指して、移動サーフェスメッシュを用いる新しい粒子法を開発した。主な研究成果は以下の通りである。（１）新しい時間進行法を開発し、非圧縮性流れの基礎的な解析精度を向上した。（２）移動サーフェスメッシュを用いて界面形状を陽的に追跡することで、表面張力の計算精度を大きく向上した。（３）軸対称座標系を用いることで、軸対称三次元流れの計算効率を向上した。（４）移動...

【工学】総合工学：数値解析／液滴を含む研究件

【概要】沸騰水型軽水冷却炉では、炉心上部において環状噴霧流になり、そこでのドライアウトが熱的制約条件となる。そして、ドライアウトを精度良く解析できることが設計および安全のために重要である。これまで研究代表者らが開発してきたMPS (Moving Particle Semi-implicit)法は、格子を必要としない数値解析法であり、液滴の分裂や合体を容易に解析することができる。本研究では、MPS法を用いて...

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【工学】総合工学：数値流体力学／液滴を含む研究件

【概要】表面張力を主体とする流れの高精度解析の実現を目指して、移動サーフェスメッシュを用いる新しい粒子法を開発した。主な研究成果は以下の通りである。（１）新しい時間進行法を開発し、非圧縮性流れの基礎的な解析精度を向上した。（２）移動サーフェスメッシュを用いて界面形状を陽的に追跡することで、表面張力の計算精度を大きく向上した。（３）軸対称座標系を用いることで、軸対称三次元流れの計算効率を向上した。（４）移動...

【工学】総合工学：表面張力／液滴を含む研究件

【概要】表面張力を主体とする流れの高精度解析の実現を目指して、移動サーフェスメッシュを用いる新しい粒子法を開発した。主な研究成果は以下の通りである。（１）新しい時間進行法を開発し、非圧縮性流れの基礎的な解析精度を向上した。（２）移動サーフェスメッシュを用いて界面形状を陽的に追跡することで、表面張力の計算精度を大きく向上した。（３）軸対称座標系を用いることで、軸対称三次元流れの計算効率を向上した。（４）移動...

【概要】気液二相流の解析では、従来より二流体モデルを用いられてきた。気相と液相の流れの支配方程式を連立させ、相間の相互作用については相関式を用いる。こうした相関式は実験的に得られるものであり、従来解析することが困難であった。特に、気液界面面積は相間の相互作用を決める基本的なパラメータであり重要である。粒子法と呼ばれる新しい数値解析手法では、格子を必要としないため、界面の大変形や流体の分裂・合体を解析するこ...

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：シミュレーション／液滴を含む研究件

【概要】粒子法を用いて溶融炉心-コンクリート相互作用(MCCI)の模擬実験であるSWISS-2とMACE-M0を解析した。どちらの場合も溶融物プール上面にクラストが形成され、上部水プールへの除熱が著しく阻害された。水プールへの除熱量やコンクリートの侵食速度は、どちらの模擬実験の場合も計算と実験でよく一致した。さらに、無限大体系で解析をおこなった。この場合も上面にクラストが形成されて伝熱が阻害された。ただし...

【工学】総合工学：海洋環境／液滴を含む研究件

【概要】環境問題において、気-液あるいは液-液の二相界面の挙動やそれを通しての物質移動が問題となることが多々ある。例えば海面では風のせん断により自由表面に波や乱れが生じ、気峻化した非線形波は崩れ、気泡を巻き込む白波となって砕ける。この際のCO_2などの物質や熱の相界面での移動は地球環境にとって重要な問題である。また温暖化防止の一案として液化CO_2の海洋隔離法が提案されている。深海中層(1000〜2000...

【工学】総合工学：物質移動／液滴を含む研究件

【概要】環境問題において、気-液あるいは液-液の二相界面の挙動やそれを通しての物質移動が問題となることが多々ある。例えば海面では風のせん断により自由表面に波や乱れが生じ、気峻化した非線形波は崩れ、気泡を巻き込む白波となって砕ける。この際のCO_2などの物質や熱の相界面での移動は地球環境にとって重要な問題である。また温暖化防止の一案として液化CO_2の海洋隔離法が提案されている。深海中層(1000〜2000...

【概要】気相中に懸垂させたワイヤもしくは撚糸に液体をつたわらせ,数珠状の滴列の形で降下させるという新奇な気-液接触操作に関し,液の流下挙動と気-液間の熱移動特性の把握を目的として,以下のように研究を実施した。可視化実験:感温液晶のマイクロカプセルをトレーサーとして懸濁させたシリコン油をナイロン糸上に流下させ,スリット光による液滴切断面内のマイクロカプセルの動きを高速ビデオカメラによって記録した.これより...

【工学】総合工学：二相流／液滴を含む研究件

【概要】環境問題において、気-液あるいは液-液の二相界面の挙動やそれを通しての物質移動が問題となることが多々ある。例えば海面では風のせん断により自由表面に波や乱れが生じ、気峻化した非線形波は崩れ、気泡を巻き込む白波となって砕ける。この際のCO_2などの物質や熱の相界面での移動は地球環境にとって重要な問題である。また温暖化防止の一案として液化CO_2の海洋隔離法が提案されている。深海中層(1000〜2000...

【工学】総合工学：計算流体力学(CFD) ／液滴を含む研究件

【概要】環境問題において、気-液あるいは液-液の二相界面の挙動やそれを通しての物質移動が問題となることが多々ある。例えば海面では風のせん断により自由表面に波や乱れが生じ、気峻化した非線形波は崩れ、気泡を巻き込む白波となって砕ける。この際のCO_2などの物質や熱の相界面での移動は地球環境にとって重要な問題である。また温暖化防止の一案として液化CO_2の海洋隔離法が提案されている。深海中層(1000〜2000...

【工学】総合工学：マイクロTAS ／液滴を含む研究件

【概要】ニオブ酸リチウムなどの圧電基板上に励振される弾性表面波を用いて,液体の霧化や搬送が可能であることが従来から知られている.従来,弾性表面波を用いて液体を霧化・搬送するデバイスとしては進行波を用いたものが知られていたが,研究代表者らは,定在波振動を利用することで,より小型で高効率なデバイスが試作可能であろうと考え,前年度において,定在波を用いた液体の霧化・搬送に関する基礎的な研究を行った.この結果,定...

【工学】総合工学：気泡流／液滴を含む研究件

【概要】環境問題において、気-液あるいは液-液の二相界面の挙動やそれを通しての物質移動が問題となることが多々ある。例えば海面では風のせん断により自由表面に波や乱れが生じ、気峻化した非線形波は崩れ、気泡を巻き込む白波となって砕ける。この際のCO_2などの物質や熱の相界面での移動は地球環境にとって重要な問題である。また温暖化防止の一案として液化CO_2の海洋隔離法が提案されている。深海中層(1000〜2000...

【総合生物】神経科学：1分子／液滴を含む研究件

❏ナノ空間極小液滴操作による1分子化学処理法の開発とサイトカイン1分子分析への応用(21K18161)

【研究期間】2021-07-09 - 2025-03-31

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究代表者】嘉副裕慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20600919)

【キーワード】ナノ流体工学 / ナノ流路 / 液滴 / 1分子

【概要】ナノ空間の流体工学の進展により、化学分析の可算個分子レベルへの超微量化が実現しつつある。しかし、試料分子数が限定されても、空間の微小化の単なる延長では流体工学の極限である分子1個の輸送・化学処理とこれにより初めて実現する1分子分析には到達できない。本研究では、独自技術によりナノ流路で極小液滴を生成して、統計力学の原理により液滴中に試料分子1個を閉じ込め個数の単位で配列・輸送、更に液滴の合一により1...

【農学】水圏応用科学：微生物／液滴を含む研究件

❏液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法の確立とその実践(15K18668)

【研究テーマ】応用微生物学

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / 微生物 / 酵素 / マイクロ流体デバイス

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）とされている．難培養性微生物が産生する酵素は，新たな酵素資源として大きな可能性を秘めている．そこで研究代表者は，環境中に豊富に存在する酵素資源への効率的にアクセスする方法として「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を考案した．本研究を通じて，「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を確立し...

【医歯薬学】内科系臨床医学：抗体産生／液滴を含む研究件

【キーワード】Droplet microfluidics / Single-cell analysis / マイクロ流路 / Flow cytometry / 液滴 (他7件)

【概要】大きな液滴の分取を従来とは桁違いに高速にできる技術を開発した。本技術では、液滴に加える力のタイミングと位置を巧みに制御することにより、壊れやすい大きな液滴を、優しくかつ高速に操作することを可能とし、従来比20倍の高速分取を実現した。さらに、本技術が得意とする100pL以上の大きさの液滴内において、藻類細胞が自由に運動できること、その藻類細胞や白血病細胞の生存率が上がること、ハイブリドーマ細胞の抗体...

【医歯薬学】外科系臨床医学：遺伝子発現解析／液滴を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【医歯薬学】外科系臨床医学：ナノバイオ／液滴を含む研究件

【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)

【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...

【医歯薬学】歯学：フローサイトメトリー／液滴を含む研究件

【キーワード】Droplet microfluidics / Single-cell analysis / マイクロ流路 / Flow cytometry / 液滴 (他7件)

【概要】大きな液滴の分取を従来とは桁違いに高速にできる技術を開発した。本技術では、液滴に加える力のタイミングと位置を巧みに制御することにより、壊れやすい大きな液滴を、優しくかつ高速に操作することを可能とし、従来比20倍の高速分取を実現した。さらに、本技術が得意とする100pL以上の大きさの液滴内において、藻類細胞が自由に運動できること、その藻類細胞や白血病細胞の生存率が上がること、ハイブリドーマ細胞の抗体...

【医歯薬学】薬学：1細胞解析／液滴を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【医歯薬学】薬学：膜タンパク質／液滴を含む研究件

【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)

【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...

【医歯薬学】薬学：マイクロ化学チップ／液滴を含む研究件

【概要】本研究では、気相中の液滴を10m/s以上に加速して、マイクロ空間の制御された流れの中で液滴と液滴を衝突させることで、液滴の先端に運動エネルギーを局所化して、これまでにない新たな化学プロセスを創成することを目的とした。具体的には、部分的表面修飾によりラプラス圧を制御して、駆動圧力を調整することでマイクロメートルスケールの液滴を生成して、発射・加速することに成功した。特に液滴を液体から氷へと相転移させ...

【医歯薬学】薬学：マイクロ流体デバイス／液滴を含む研究件

❏液滴の変形能を利用した微生物スクリーニングによるバイオマス分解酵素遺伝子の取得(18K05330)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / マイクロ流体デバイス / 酵素 / スクリーニング

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）である．難培養性微生物が産生する酵素は新たな酵素資源として大きな可能性を秘めているが，培養に依存した探索ではそれらにアクセスすることは難しい．研究代表者は，培養を介さずに液滴内で微生物一細胞の酵素活性を評価し，その遺伝子を取得する方法を開発してきた．本研究では，この方法の適用範囲を拡大すべく，液滴の変形能を利用した多糖...

❏液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法の確立とその実践(15K18668)

【研究テーマ】応用微生物学

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / 微生物 / 酵素 / マイクロ流体デバイス

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）とされている．難培養性微生物が産生する酵素は，新たな酵素資源として大きな可能性を秘めている．そこで研究代表者は，環境中に豊富に存在する酵素資源への効率的にアクセスする方法として「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を考案した．本研究を通じて，「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を確立し...

【医歯薬学】薬学：ドラッグ・デリバリー・システム／液滴を含む研究件

【キーワード】マイクロバブル / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / 気泡クラスター (他8件)

【概要】本研究では，マイクロバブルの医療・産業応用を目指し，用途に合わせたマイクロバブル内包ベシクルを設計・作成するための学術的基盤を構築し，実際にデバイスの開発を行う．具体的には，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンのベシクルに内包させる技術を確立する．特に超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して...

【医歯薬学】薬学：酵素／液滴を含む研究件

❏液滴の変形能を利用した微生物スクリーニングによるバイオマス分解酵素遺伝子の取得(18K05330)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / マイクロ流体デバイス / 酵素 / スクリーニング

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）である．難培養性微生物が産生する酵素は新たな酵素資源として大きな可能性を秘めているが，培養に依存した探索ではそれらにアクセスすることは難しい．研究代表者は，培養を介さずに液滴内で微生物一細胞の酵素活性を評価し，その遺伝子を取得する方法を開発してきた．本研究では，この方法の適用範囲を拡大すべく，液滴の変形能を利用した多糖...

❏液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法の確立とその実践(15K18668)

【研究テーマ】応用微生物学

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / 微生物 / 酵素 / マイクロ流体デバイス

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）とされている．難培養性微生物が産生する酵素は，新たな酵素資源として大きな可能性を秘めている．そこで研究代表者は，環境中に豊富に存在する酵素資源への効率的にアクセスする方法として「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を考案した．本研究を通じて，「液滴を利用した微生物培養を介さない酵素遺伝子取得法」を確立し...

【医歯薬学】薬学：スクリーニング／液滴を含む研究件

❏液滴の変形能を利用した微生物スクリーニングによるバイオマス分解酵素遺伝子の取得(18K05330)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【研究代表者】飯塚怜東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90541954)

【キーワード】液滴 / マイクロ流体デバイス / 酵素 / スクリーニング

【概要】環境中の99%以上の微生物は，現在の技術では培養が困難な微生物（難培養性微生物）である．難培養性微生物が産生する酵素は新たな酵素資源として大きな可能性を秘めているが，培養に依存した探索ではそれらにアクセスすることは難しい．研究代表者は，培養を介さずに液滴内で微生物一細胞の酵素活性を評価し，その遺伝子を取得する方法を開発してきた．本研究では，この方法の適用範囲を拡大すべく，液滴の変形能を利用した多糖...

【医歯薬学】薬学：細胞／液滴を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【医歯薬学】薬学：PCR ／液滴を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【医歯薬学】薬学：創薬／液滴を含む研究件

【キーワード】Droplet microfluidics / Single-cell analysis / マイクロ流路 / Flow cytometry / 液滴 (他7件)

【概要】大きな液滴の分取を従来とは桁違いに高速にできる技術を開発した。本技術では、液滴に加える力のタイミングと位置を巧みに制御することにより、壊れやすい大きな液滴を、優しくかつ高速に操作することを可能とし、従来比20倍の高速分取を実現した。さらに、本技術が得意とする100pL以上の大きさの液滴内において、藻類細胞が自由に運動できること、その藻類細胞や白血病細胞の生存率が上がること、ハイブリドーマ細胞の抗体...

【医歯薬学】看護学：脂質／液滴を含む研究件