異なるサイズの微粒子の高効率分離を実現するために、三角断面マイクロ流路の慣性マイクロ流体チップを提案し、流路内の微粒子の集束および分離特性を研究した。まず、直角三角形断面構造の螺旋流路を設計し、精密マイクロミリング加工により流路用アルミ型を製作し、反転成形およびプラズマ洗浄結合技術を用いてマイクロ流体チップを作製した。次に、3種類のサイズ（6 μm、10 μm、15 μm）の蛍光微粒子懸濁液を調製し、高速度カメラと蛍光顕微鏡を用いて流路内の粒子の運動軌跡を撮影し、異なる懸濁液流量における微粒子の集束効果を観察した。最後に、微粒子の集束軌跡画像を重ね合わせて分析し、微粒子の慣性集束および分離挙動を検討した。結果は、懸濁液流量の増加に伴い、6 μm粒子は徐々に集束して流路の外壁側へ移動し、10 μmおよび15 μmの集束粒子束は流路中心側へ移動することを示した。懸濁液流量が1.5 mL/minの場合、6 μmと15 μmの混合粒子は100%正確な分離を達成した。研究結果は、三角断面螺旋流路が強い偏倚二次流を発生させ、異なるサイズの微粒子を効率的かつ正確に分離できることを示しており、細胞の精密な操作に新たな技術手段を提供する。

マイクロ流体制御;慣性制御;三角流路;粒子集束と分離;偏倚二次流