2025年度

後期

応用マイクロ流体デバイス特論

講義

Advanced Microfluidic Devices

Z1500011 応用マイクロ流体デバイス特論 [遠隔(同)]

金田 祥平

2.0単位

金曜2限

新宿　遠隔

A 専攻する研究領域における高度な専門知識を身につけたもの 100%
B 科学技術を運用する能力を身につけたもの　0%
C 主体的に研究に取り組み、社会や職業についての知識や技術者や研究者として必要な倫理観を身につけたもの　0%
D 特定の専門領域における創成能力を身につけたもの　0%

マイクロ流体デバイスは樹脂やガラス製の基板上に微細加工技術を用いて，幅や高さが概ね1〜1000 μmの寸法を持つ微小流路構造のネットワークを形成したデバイスの総称である．本授業の前半では，層流，分子拡散による混合，毛細管現象，電気浸透流などの微小空間特有の物理化学現象の原理について学ぶ．また，微小流路ネットワークの設計に必要なポアズイユ流れと流路抵抗やデバイス製作で用いられるフォトリソグラフィなどの微細加工技術について学習し，演習を通じてマイクロ流体デバイスの設計・製作に必要な基礎的知見を身につけることを目標とする．後半では，近年注目を集めているマイクロ流体デバイスの医療応用や環境モニタリング応用をはじめとし，iPS細胞研究とデバイス技術を組み合わせた臓器チップ(Organ-on-a-chip)と呼ばれる応用分野を紹介することを通じてマイクロ流体デバイスの技術動向を概観する．授業を通じて，PCRとCOVID-19，がんとその治療法，iPS細胞とその応用，神経関連疾患などについてもその基礎を学ぶ．

特になし．

ディスカッション・ディベート／プレゼンテーション

１　ガイダンス，マイクロ流体デバイス総論
２　微小スケールの流れ
３　拡散現象
４　伝熱現象
５　毛細管現象
６　電気浸透流
７　電気泳動・誘電泳動
８　微小流路ネットワークの設計法
９　マイクロ流体デバイスの製作法
１０　マイクロ流体デバイスの医療応用
１１　マイクロ流体デバイスの分析化学・生命科学応用
１２　マイクロ流体デバイスの細胞・組織培養応用
１３　マイクロ流体デバイスの環境モニタリング応用
１４　マイクロ流体デバイスの最新動向調査報告
１５　まとめとマイクロ流体デバイスの実際

授業内のコメントや議論の内容に基づいて評価する．試験は行わない．

授業中の質疑応答ならびにディスカッションを通じてフィードバックを行う．

特に指定しない．

Henrik Bruus著,「Theoretical Microfluidics」 ，Oxford University Press社

金曜日　11:40〜12:20　八王子校舎16号館224室
これ以外の時間帯の質問、及びメールでの質問などは、以下のメールアドレスまで．
at13610@ns.kogakuin.ac.jp

本講義を通じて，微小空間特有の物理化学現象に理解を深め，演習によりマイクロ流体デバイスの設計法を身につけるとともにマイクロ流体デバイスの技術動向についての知見を得てもらいたい．

実務家担当科目

マイクロ流体デバイスの設計・製作・実験

機械工学専攻