次世代のマイクロ流体デバイスを支える革新的なマイクロポンプ
当研究室が独自開発したマイクロポンプ一体型カードは、ラボオンチップ（Lab on a chip）やµTAS（Micro Total Analysis Systems）、マイクロアレイ（バイオチップ）など、マイクロ流体制御に最適なソリューションを提供します。世界のバイオチップの市場規模は、2029年には317億ドル（約4.7兆円）を超えると予想されています（出典：Mordor Intelligence, Biochip Product Market Report, 2024）。
特長とメリット
・超薄型設計：厚さわずか数ミリのカードサイズ内に埋込可能（逆止弁構造込みの厚さ）
・無振動・無音駆動：精密な流体制御を可能にし、ノイズの影響を最小限に抑制
・低電圧駆動（数ボルト以下）：水溶液系での安全性、制御回路も弱電小型化可能
・使い捨て可能：ポンプ部が低コストなため、ポンプごと廃棄
・独自技術：高分子アクチュエータの特徴
高分子アクチュエータシートをワンステップで打ち抜いてダイヤフラムにします（特許技術※1、原著論文）。シンプルな構造により、コンパクトながらマイクロポンプが実現できます。プラットフォームは光造形３Dプリンタで造形し、マイクロポンプ一体型カードとして製作できます。
※1 高分子アクチュエーターの制御方法、高分子アクチュエーター及びこの高分子アクチュエーターを利用した微少流体送出装置、 特許6586686号
※2 , Fabrication of a diaphragm micropump system utilizing the ionomer-based polymer actuator, Sensors and Actuators B: Chemical, 2016, 237, 660-665.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.06.153
応用分野
本技術は、溶液の輸送による以下のような分野での応用が期待されます。
・バイオ・医療分野：血液分析、DNA/RNA解析、薬剤送達
・環境計測：水質検査、化学物質検出
・化学・マイクロリアクター：微量試薬の混合・反応
・ウェアラブルデバイス：体液分析、センサーデバイス
・教材や玩具など：マイクロポンプを活用した教材
ラボオンチップの未来を切り拓く送液技術
本技術を活用することで、マイクロ流体システムのポンプを内蔵できること、必要によりポンプごと廃棄できるコスト性、ダイヤフラムサイズや造形の多様性、より手軽な流体制御を実現します。
ガラスや樹脂プレート内に本マイクロポンプを組み込んで、カード一体型のマイクロ流路デバイスを創造することが可能です。
企業・研究機関の皆様へ
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