電気化学的マイクロチップ流体制御の試み

电化学微芯片流体控制的尝试

• 批准号: 18655027
• 负责人: 喜多村 昇
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18655027/
• 关键词: マイクロチップ; 流体制御; 電気化学; フェロセン; 接触角

金電極上に修飾したフェロセニル(FeCp)基を有するウンデカンチオールの自己組織化単分子膜(SAM)を用い、FeCp基の酸化還元に基づいて電極/水滴間の接触角を可逆的に制御することに成功している。これに基づき、FeCp-SAMの作製条件やアルカンチオールのアルキル鎖の長さなどを最適化することにより、FeCp-SAMの酸化還元にともなう接触角変化の可逆性を向上することに成功した。また、この分子レベルにおける機構を表面増強赤外吸収スペクトル測定から明らかにすることができた。これらの実験結果を踏まえ、マイクロチャンネルチップ中における流体フローの電気化学制御を試みた。金電極内蔵型のポリジメチルシロキサンマイクロチャンネルチップを作製法するとともに、金電極上にFeCp-SAMを修飾した。FeCp-SAM修飾金電極内蔵型マイクロチャンネルチップは、知る限り、これが初めての報告である。これを用い、実際に電気化学的な流体制御を試みた結果、一方の電極をFeCpの酸化電位に設定することにより溶液を流し、他方の電極をFeCpの還元電位に設定することにより溶液の流れを止めることができた。また、両電極の設定電位を逆にすることにより、溶液の流れを逆に制御可能であることを実験的に確認し、簡便な電気化学的溶液バルブの開発に成功した。また、溶液フロー制御に対するマイクロチャンネルのサイズ依存性を理論モデルから解析するなど、その性能についても詳細なデータを取得することに成功した。

在金电极上使用具有修饰的二茂铁基 (FeCp) 基团的十一烷硫醇自组装单层 (SAM)，我们成功地基于 FeCp 基团的氧化还原可逆地控制电极和水滴之间的接触角。在此基础上，通过优化FeCp-SAM的生产条件和烷硫醇的烷基链长度，成功提高了FeCp-SAM氧化还原引起的接触角变化的可逆性。此外，我们能够通过表面增强红外吸收光谱测量在分子水平上阐明这一机制。基于这些实验结果，我们尝试对微通道芯片中的流体流动进行电化学控制。我们制作了内置金电极的聚二甲基硅氧烷微通道芯片，并在金电极上修饰了FeCp-SAM。据我们所知，这是第一篇关于内置 FeCp-SAM 修饰金电极的微通道芯片的报道。利用这一点，我们实际上尝试了电化学流体控制，结果发现，通过将一个电极设置为 FeCp 的氧化电位，溶液会流动，而通过将另一个电极设置为 FeCp 的还原电位，溶液可以停止流动。它。我们还通过实验证实，通过反转两个电极的设定电位可以控制溶液的相反方向流动，并成功开发了一种简单的电化学溶液阀。我们还成功获得了有关微通道性能的详细数据，包括使用理论模型分析微通道尺寸对溶液流量控制的依赖性。

项目成果

A Spectroscopic Study on Medium Polarity in Fluorous Alcohol.

氟醇中等极性的光谱研究。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Fluorine Chemistry 28・3
• 作者: Takahashi Fumiki;Jiye Jin;齋藤 智仁・金 継業・中村 俊夫;高橋 史樹・金 継業・他3名;粂田宏明・金 継業・他3名;齋藤 智仁・金 継業・中村俊夫;高橋美妃・金 継業・中村俊夫;高野大輔・金 継業・中村俊夫;金継業;喜多村 昇;喜多村 昇;喜多村 昇;喜多村 〓
• 通讯作者: 喜多村 〓

A Family of Octahedral Rhenium Cluster Complexes[Re_6Q_8(H_2O)_n(OH)_<6-n>]^<n-4>(Q=S, Se; n=0-6): Structral and pH-Dependent Spectroscopic Studies.

八面体铼簇配合物家族 [Re_6Q_8(H_2O)_n(OH)_<6-n>]^<n-4>(Q=S, Se; n=0-6)：结构和 pH 依赖性光谱研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Inorganic Chemistry 46
• 作者: Takahashi Fumiki;Jiye Jin;齋藤 智仁・金 継業・中村 俊夫;高橋 史樹・金 継業・他3名;粂田宏明・金 継業・他3名;齋藤 智仁・金 継業・中村俊夫;高橋美妃・金 継業・中村俊夫;高野大輔・金 継業・中村俊夫;金継業;喜多村 昇
• 通讯作者: 喜多村 昇

実験化学講座・分析化学(分担執筆)

实验化学课程/分析化学（合着）

• 发表时间: 2007
• 作者: 喜多村 〓

ポリマー基板電気化学マイクロチップの創製と応用

聚合物基电化学微芯片的研制及应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Electrochemistry 175・1
• 作者: Takahashi Fumiki;Jiye Jin;齋藤 智仁・金 継業・中村 俊夫;高橋 史樹・金 継業・他3名;粂田宏明・金 継業・他3名;齋藤 智仁・金 継業・中村俊夫;高橋美妃・金 継業・中村俊夫;高野大輔・金 継業・中村俊夫;金継業;喜多村 昇;喜多村 昇;喜多村 昇;喜多村 〓;喜多村 〓
• 通讯作者: 喜多村 〓

単一微粒子のレーザー操作・顕微計測

单颗粒的激光操作和显微测量

• 发表时间: 2006
• 期刊: 分析化学 55・2
• 作者: NAnasato;Y.;Akashi;K;Yokota;A.;喜多村 〓
• 通讯作者: 喜多村 〓