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整理番号 6898   (公開日 2014年11月12日) (カテゴリ バイオテクノロジー医学・薬学農林水産・食品環境・エネルギー基礎科学
マイクロ・拡張ナノ空間を用いた高機能・高性能な化学・バイオデバイスおよびシステムの開発
●内容  この研究室では、数cm角のガラス基板にマイクロ加工技術を駆使して液体流路網を構築した「集積化学実験室」を開発している。さらに近年では、10−100 nmスケールの「拡張ナノ空間」における方法論・基盤技術・デバイス応用の研究に力を入れている。拡張ナノ空間の特徴は主に.泪ぅロ空間よりさらに3桁も微小なスケール、比表面積が極めて大きい、マイクロ空間やバルク空間とは溶液物性が異なる、の三つに大きくまとめられる。
 拡張ナノ規模の液体流路はとても細く、壁面に抗体を部分修飾する
  などで、pL体積の試料(例えば細胞一個)の単一分子を確実に捕捉
  することができる。すなわち、現在求められている単一細胞・単一
  分子の分析に極めて有効であり、また汎用的な分析プラットフォー
  ムであるのでさまざまな対象に展開可能である。
 体積が小さいほど比表面積(表面積/体積)は大きくなるため、溶
  液中の分子が壁と接する頻度が高い。したがって、壁との疎水・親
  水相互作用などにより物質毎に輸送速度が変化して、物質分離(ク
  ロマトグラフィ)を実現できる。拡張ナノ流路はサイズが制御された
  極めて狭い空間だけで構成されているため、充填粒子の隙間を相
  互作用の場として利用していた従来の物質分離に対して、試料量・
  分離性能ともに桁違いの性能向上が可能である。
 極小空間ではマイクロ空間やバルク空間とは溶液物性が異なる。
  例えば、プロトンは拡張ナノ空間では通常の20倍の速度で移動して
  おり、この性質を利用してマイクロ燃料電池などが開発されており、
  ユニークな溶液物性を利用した新しいデバイスが期待される。
 このようにマイクロ・拡張ナノ空間での方法論・基盤技術・デバイス応用について関心を有する企業への技術移転やコンサルティングを行う用意がある。
●研究者
准教授 馬渡 和真
大学院工学系研究科 応用化学専攻
教授 北森 武彦
大学院工学系研究科 応用化学専攻
●画像


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拡張ナノ空間とマイクロ空間
汎用化学デバイス・システムが可能な独自の方法論・技術を構築。
(C) 北森研究室
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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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