マイクロ流体デバイスの歴史を俯瞰するとともに、現在のホットトピックスについて紹介します。マイクロ流体デバイスは、当初は、分析や診断がメインのターゲットでしたが、現在はライフサイエンス研究や物質生産などさまざまな用途で使用されています。ここではそれらについて概説します。

合成化学の常識がフローマイクロリアクターによって大きく変貌をとげ、従来の合成化学が大きく変わろうとしている。フローマイクロリアクターによって提供されるミクロな反応場は、化学反応そのものに本質的な影響を与えるためである。本セミナーでは、フローマイクロリアクター合成の基礎、研究・開発によるフラスコでは不可能な高速合成の事例について、今後の展望を含め紹介したい。

1967年のクラウンエーテルの報告以来、分子認識化学・超分子化学は非常に精力的に研究され、本分野では2度にわたってノーベル化学賞が授与されている。一方、身の回りを見てみると、人工分子認識材料を活用した化学センサは普及しているとは言い難い。それはなぜだろうか。本講義では、発表者がこれまでに取り組んできた実践的活用を指向した超分子化学センシングについて紹介する。

マイクロ流体デバイスは、従来のチャンネル構造に限らず、セルロースナノファイバーシートのような多孔質材料においても、液体の局所的な輸送や制御といったマイクロ流体的機能を発揮し、リキッドバイオプシーにおけるエクソソームの取り扱いに大きく貢献しています。本講義では、こうしたマイクロ流体的機能を活用したエクソソーム解析と、そのリキッドバイオプシーへの応用展開についてお話しします。

現在のホットトピックスの中から、社会実装が実現している（あるいは実現しつつある）紙デバイスおよび脂質ナノ粒子の応用について紹介します。紙デバイスを利用した土壌診断や乳牛の妊娠診断、神経剤検知、大麻成分分析などと、脂質ナノ粒子を利用したワクチンおよび化粧品などの例についてお話しします。

スマートフォンに、電気デバイスとマイクロ流体デバイスの機能を組み合わせて搭載し、 1 個単位で細菌やウイルスを検出 ・ 識別する新たな手法の開発状況について解説します。 取得したデータを AI を用いて解析し、感染予防に役立てるなど、 社会実装に向けた展望をお話しします。

本講演では、消化管の状態をモニタリングするための可食カプセルセンサと、スマート農業のための土壌環境の計測システムについて紹介します。本デバイスは無線通信のためにスプリットリング共振器を含め全ての要素が安全な分解性材料で構成されています。

～16:50