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整理番号 5369   (公開日 2010年03月25日) (カテゴリ 医学・薬学機械
多波長共焦点マイクロ粒子画像流速測定法(PIV)を用いたマイクロ混相流の計測
●内容 液体や気体の流れを可視化し観察することは流体現象を解明するための有効な手段であるが、一般的にはマイクロ粒子画像流速測定法(PIV)が用いられている。しかし、マイクロチップの分岐点や合流点、並びに生体内の血流のように弾力性のある血球類と混送している場合には、正確な観察が困難である。
この研究室では、粒子画像流速測定法(Particle Image Velocimetry:PIV)を微少流体デバイスや血流への応用を目指し、多波長共焦点マイクロPIVシステム(図1)を開発した。これを用いて、アルギン酸ゲルビーズが分散した流体を、細胞培養の研究で用いられるポリジメチルシロキサン(PDMS)を材料としたマイクロ流路に流し、マイクロビーズ内の黄緑色蛍光粒子と周囲流に分散した赤色蛍光粒子を同時計測して、その流れの特徴を解析した(図2)。
このシステムは、マイクロ流体デバイス内部で行われる混相流やマルチフィジクス現象を定量的に計測することが可能であり、マイクロ流体デバイスに限らず、ドラッグデリバリーシステム(DDS)の評価、開発にも有用であると考えられる。
これらの研究に、興味のある企業・団体との共同研究を行う用意がある。
●研究者
教授 大島 まり
大学院情報学環 文化・人間情報学コース
生産技術研究所 機械・生体系部門
●画像


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図1 多波長共焦点マイクロPIVシステムの概要
波長分離光学系を共焦点スキャナの後方に設置し,撮像には2台のハイスピードカメラを用いている.励起光は波長488および532nmの2色のレーザを同軸に乗せ、放出された蛍光のみを分離光学系に導く
(C) 大島まり

図2 波長分離された各相の画像
(左:短波長パスフィルタを通したビーズ内の蛍光粒子像、右:長波長パスフィルタを通した周囲流に分散した蛍光粒子像)
(C) 大島まり
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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