パイロットファーム

高分子アクチュエータの特徴を活かした微少流体送出装置(マイクロポンプ)の開発 ~μTAS、ELISA等アッセイを革新する分注器不要な検査・分析化学カードシステムの提案~

工学系部門 知能システム工学講座

庄司 英一 准教授

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新型コロナウイルスもしくは
カーボンニュートラル

新型コロナウイルス感染症

研究課題カテゴリー 保健 , 基礎医学 , 歯学 , 臨床医学 , 薬学(創薬) , ゲノム , バイオ , 光応用 , 情報 , 材料 , 栄養 , 機械 , 生物 , 繊維 , 農学 , 電気電子 , 食品 , 人文科学 , 人材育成 , 地域貢献 , 物理学 , 環境 , 社会科学 , 科学
研究課題名にあてはまる項目 プロセス・工法・要素技術などの開発 , 測定・評価方法(医療・バイオ含む) , 社会課題・調査・解決手段 , 製品開発(繊維、工業製品、医薬品、医療機器など)
研究概要

本研究は、高分子アクチュエータの創製と、それをダイヤフラムとした小型で薄型のマイクロダイヤフラムポンプユニットと流体輸送流路等を一体型として組み込んだマイクロポンプシステム(特許)の開発である。
µTAS (micro total analysis system)やELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)等のアッセイ全般に利活用できる検査・分析化学カードシステムの創造的な開発を目的とする。ポンプのダイヤフラム部は、低電圧作動性(0.5~2V)、無音性、無振動性の特長があり、従来の電気モータやピエゾ素子では実現不可能な動きが実現できる高分子アクチュエータの特徴とその制御技術を活かした内容である。
本システムは、流路、ポンプダイヤフラムユニット、電極、逆止弁、流路切り替え、リザーバータンク、分析に必要な薬液カートリッジ等を一体化させ、例えばクレジットカードサイズの検査・分析化学カードシステムである。新型コロナウイルス感染症(COVID‑19)の検査法に見られるELISA法等はPCR法と共に大きな成果を上げている。分注器を使う従来のアッセイ全般に応用できる検査システムとして、従来の分注器操作の熟練度や経験などに関係なく、誰でも確実に分析できる分析プラットフォームになる。高分子アクチュエータのシートからワンステップで打ち抜いてダイヤフラム部を低コストで製造(特許)できるので、感染や汚染が回避できる使い捨て検査システムにも出来る。
世界初の革新的アッセイ機器、分析化学機器として提案する。

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