筑波大学 数理物質科学研究科
鈴木･福田研究室
エレクトロウェッティングによるpH応答性バルブの構築
研究目的
近年、次世代微小化学分析システムの一形態としてカプセル内視鏡に代表される消化管内マイクロシステムの研究が進められている。このようなシステム中で生体内化学分析を行う場合、試料のサンプリングは重要な課題である。例えば、胃液内成分を調べる場合、システムが胃液内にあることを感知してサンプリングを自動的に行えることが望ましい。本研究では、サンプル溶液のpHを感知して自動的に開くバルブを実現した。
研究内容
溶液のpHにより毛細管現象による送液を制御できるpH応答性バルブを実現した。
pH応答性バルブを実現するにあたり、参照極にpH指示電極を用いる変則的三電極系とエレクトロウェッティングを用いたバルブを組み合わせ使用した。
このシステムは参照極にpH指示電極を用いているため溶液のpHによりエレクトロウェッティングを起こすために必要
Fig. 1 Response of the valve
to solutions of different pH. Working electrode potential: +0.6 V (pH 2 and 7); -0.5 V (pH
12).
な印加電位が変化する。このため印加電圧によりバルブが開くpHを制御することができる。
このバルブはpH応答性バルブとしての機能を有しており、印加電圧によりバルブが開閉するpHを制御可能である事が確認された。
[参考資料]
山口茂輝、森本克也、戸谷真理子、福田淳二、鈴木博章、エレクトロウェッティングによるpH応答性バルブの構築、第44回化学センサ研究発表会(電気化学会秋季大会)、東京工業大学、平成19年9月