化学工学会関西支部 第4回技術シーズフォーラム 2016.10.7 同志社大学 室町キャンパス －攪拌、混合、流動、伝熱－ ～マイクロミキシグからヒートインテグレーションまで～ 「Nano‐in‐Nano集積化技術を駆使した ナノ化学システムの開発」 P04 背景 大阪府立大学大学院工学研究科 許 岩 ナノ流体デバイス：極微量 fL (10−15 L) ~aL (10−18 L)の流体の操作が可能 課題 １分子検出超早期診断法 １分子操作新しい化学 １細胞解析個性を重視した創薬・治療 微小エネルギー利用の高効率化 などが期待 流体制御・化学・バイオ・電気素子のナノ流路内の集積化が課題 研究の目的 ナノ流体デバイスに機能性素子を集積化することによるナノ化学システムの創出 許研究室 | NanoBioChem Integration 1/3 手法と成果 Nano-in-Nano集積化技術 流体制御・化学・バイオ・電気などの素子をナノ流路内 に集積化することを可能とした技術 Xu Y., Anal Bioanal. Chem., 2012, 1011 Xu Y., Lab Chip, 2013, 1048 Xu Y., Lab Chip, 2015, 1989. Xu Y., Lab Chip, 2015, 3953. 許岩, 特開, No. 2014‐101461 ブレークスルー的基盤技術：（１）ナノメートルでの超高精度な位置合わせ （２）ガラスナノ流体デバイスの低温・室温接合（従来は1 000℃） 成果例A：１兆分の1 mL単位の液体の自在制御 超微小温度応答スマートバルブを集積したナノ流体デバイス Xu Y., Adv. Mater., 2016, 2209 許岩, 化学, 2016, 71(7), 36 許岩, 自動車技術, 2016, 9, 98 朝日新聞、マイナビニュースなど に報道 成果例B：fL極微量の水流で生じた電流のin situ検出 超微小探針電極を集積したナノ流体デバイス 0.50 350 kPa ii Istr(pA) 0.40 0 kPa 0.30 0.20 0.10 0.00 0 100 200 P (kPa) 許研究室 | NanoBioChem Integration 300 400 Xu Y., Small, 2015, 6110. 2/3 結論と今後の展開 結 論 1. 流体制御・化学・バイオ・電気などの素子をナノ流路内に集積化することを可能と するNano‐in‐Nano集積化技術を確立した。 2. Nano‐in‐Nano集積化技術を用いて１兆分の1 mL単位の液体を自在に制御できる 技術を開発した。 3. Nano‐in‐Nano集積化技術を用いてfL極微量の水流で生じた電流をin situ検出する 技術を開発した。 今後の展開、応用への展開（共同研究可） 分子を｢積み木｣とする究極の精密人工合成法の実現や、極めて高い収率で分離･精製のプ ロセスを必要としない環境に優しい新たなグリーンケミストリーの開拓など、次世代化学技術 の創出 体液流動を利用した体内埋め込み型微小医療機器やセンサー、情報処理デバイス用の体 内電源など、まるで体内に水力発電所を設置したような技術の実現 がん･感染症の超早期診断法の開発や、患者一人ひとりの｢個性｣を重視した精密･適確で有 効性の高い創薬と治療の実現を目標とする次世代メディカルデバイスの開発 詳しくはP04まで 許研究室 | NanoBioChem Integration 3/3
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