【研究分野】知能機械学・機械システム

【研究領域課題番号】16H04307 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

キャビテーション / 放電 / 穿孔 / BioMEMS / マイクロTAS / ナノマイクロメカトロニクス / マイクロ・ナノデバイス / バイオMEMS / メディカル工学

【研究成果の概要】

本研究はこれまで確認されてきた高速発射気泡圧壊現象の先鋭形状ガスに放電現象を誘導かつ集中させて，物理的かつ電気的な穿孔を同時に達成し，これまでにない低侵襲かつ穿孔深度の深い穿孔能力を生み出す革新的技術を生み出すものである．気泡圧壊現象と気液界面に付着する薬剤や遺伝子を用いて細胞レベルの遺伝子導入を達成してきたが，より大きいスケールにおける注射器としての機能を十分に発揮させるためには，より深い穿孔能力と試薬輸送能力が求められる．本研究ではプラズマキャビテーション現象を制御しMEMS技術を用いた高密度多筒式インジェクタを作成することによって新しい気泡注射器を生み出すことに成功した．

【研究の社会的意義】

本研究の学術的な特色・独創的な点として，放電加工等において従来どこに落ちるかどうかわか放電スパークが，マイクロバブルの圧壊現象という物理的現象を利用して，気泡圧壊時に発生するマイクロジェットを呼ばれる先鋭ガス領域に放電スパークが誘導され，位置決め精度良く，決まった場所に落ちるという点にある．この放電スパークを誘導出来るメカニズムを制御することによって，これまでにない気泡圧壊による穿孔能力と電気的な穿孔能力が融合した新しい穿孔技術を開拓した．この穿孔技術によって，これまでの気泡のみの穿孔では達成し得なかった低侵襲かつ深い穴の穿孔を達成し，針なし気泡注射器の技術へと繋げるものとする．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)