− 52 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2016231奨励研究助成AF-2016232奨励研究助成医療積層造形,サポート設計,Co-Cr合金Kajimatsu2@yahoo.co.jp生体情報センシング,マイクロ流体デバイス,界面工学フェムト秒レーザー加工,樹脂表面加工,抗体固定化,マイクロ流体チップgouya-k@ile.osaka-u.ac.jp東京医科歯科大学 部分床義歯補綴学分野医員大阪大学 レーザー科学研究所特任研究員高市 祐佳合谷 賢治バイオマテリアルの長寿命化に向けた、 生体分析マイクロチップの高機能化を目的とした 積層造形プロセスにおける新たなサポート設計原則の確立フェムト秒レーザ表面加工による分子補足界面の創出近年、患者個々に適したオーダーメイド化が必要とされる医療用デバイスにレーザー積層造形(SLM)法の応用が期待されているが、造形過程での急激な熱勾配に起因した残留応力が問題となっている。そこで本研究では造形体の支えとなるサポート構造を利用して残留応力発生の抑制を図り、造形体の疲労強度向上を試みることを目的とした。結果、サポートのある試料ではサポート部分へ熱が瞬時に伝わることで冷却速度が増加し、結晶粒の微細化が図れ、サポートのない試料と比較してより高い疲労強度を示した。さらに、結晶粒内の歪分析ではサポートのある試料でより低いKAM値を示したことから、サポート構造があることで熱応力に対して耐え得る機械的強度が得られ、造形中の材料の微細な歪みを防ぐことができたと予想される。本研究により、疲労強度を向上させる目的でSLM法においてオーバーハング部に積極的にサポート構造を付与する有効性が示された。本研究は、マイクロ流体チップ上に抗体タンパク質を精度良く固定化する手法を確立するために、微小な流路にフェムト秒レーザー加工を施すことで、加工領域の機械的構造や表面物性を変化させ、微小液滴の界面制御を試みた。本研究により、レーザー改質界面の機械的・化学的特性を調べ、抗体タンパク質の固定化メカニズムを明らかにし、微量な液体(1μL以下)を精度良く流動させることに成功した。本研究によって得られた成果は、学術論文1報、国際学会1件、国内学会2件で報告を行った。
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