圧電結晶を用いたマイクロ実験室

摘要

近年、バイオテクノロジーやナノテクノロジーの発展に伴って、微小量の液滴を制御し、測定することができる小型な集積化デバイスが求められている。そこで、我々は液滴制御を行うためにSAWストリーミングを用い、液滴測定を行うためにIDEセンサを用いることに着目した。そして、このセンサ・アクチュエータ集積化システム憂マイクロ実験室と名付けた。ちのマイクロ実験室は、一枚の圧電結晶上にSAW励振用IDTと液体測定用IDEを作成することで実現した。実験では、任意のグリセリン水溶液を混合し、IDEセンサによつて測定を行った。その結果、SAWによって液体が均ーに攪拌されていることがわかった。さらに、このシステムの新たな応用として、三層構造（センサプレート/マッチング層/128YX-LiNbO_3）を用いたデバイスを作成し、KCI水溶液の混合と測定を行った。この三層構造デバイスを用いることで、使い捨て可能で安価なマイクロ実験室を実現した。%Recently, a miniaturized and integrated device, which is capable of controlling and measuring a small droplet, has requested with developing a biotechnology and nanotechnology. Then, we fabricate an integrated device by using a surface acoustic wave (SAW) streaming to control a droplet and an interdigitated electrode (IDE) sensor to measure a droplet. The integrated device is named "Micro-Laboratory." In this paper, a micro-laboratpry was realized by fabricating an interdigital transducer (IDT) for generating SAW and an IDE for measuring a droplet on one piezoelectric crystal. In the experiment, water and glycerol were mixed by SAW and water/glycerol mixtures were measured by an IDE sensor. From the result, we found that the mixtures were uniformly mixed by SAW. Moreover, we fabricated a novel micro-laboratory using a sensor plate/matching layer/128YX-LiNbO_3 structure (three-layer structure) as a new application. By using three-layer structure, a disposable and low-cost micro-laboratory device is realized.