シリコンマイクロバルブを用いる新たなキャピラリGC用流路切換えシステム(特集 持続可能な社会に貢献するガスクロマトグラフィーとGC誕生70年のあゆみ)

• 資料種別: 記事
• タイトル: シリコンマイクロバルブを用いる新たなキャピラリGC用流路切換えシステム
• 著者・編者: 芝本 繁明; 佐藤 彩夏; 盧 文剣
• シリーズタイトル: 特集 持続可能な社会に貢献するガスクロマトグラフィーとGC誕生70年のあゆみ
• 著者標目: 芝本 繁明; 佐藤 彩夏; 盧 文剣
• 並列タイトル等: A Novel Flow Channel Switching System for Capillary Gas Chromatography Using Silicon Microvalves
• タイトル（掲載誌）: 分析化学 / 日本分析化学会 編
• 巻号年月日等（掲載誌）: 75(3)=841:2026.3
• 掲載巻: 75
• 掲載号: 3
• 掲載通号: 841
• 掲載ページ: 109-118
• 掲載年月日（W3CDTF）: 2026-03
• ISSN（掲載誌）: 0525-1931
• ISSN-L（掲載誌）: 0525-1931
• 出版事項（掲載誌）: 東京 : 日本分析化学会
• 出版地（国名コード）: JP
• 本文の言語コード: jpn
• 件名標目: gas chromatography; multi-column gas chromatography; Si microvalve; column sealing
• NDLC: ZP4
• 対象利用者: 一般
• 所蔵機関: 国立国会図書館
• 請求記号: Z17-9
• 連携機関・データベース: 国立国会図書館 : 国立国会図書館雑誌記事索引; https://ndlsearch.ndl.go.jp
• 書誌ID（NDLBibID）: 034669553; http://id.ndl.go.jp/bib/034669553
• 整理区分コード: 632

• 要約等: <p>Multi-column GC with flow path switching has been used since the early days of GC to separate target compounds that cannot be separated by a single column. Most multi-column GC methods consist of stainless-steel packed columns and 2-position multi-port switching valves connected with stainless-steel piping. The multi-port switching valve has low seal durability and large dead volume at the connection point, making it unsuitable for capillary columns. We developed a single-crystal silicon microvalve using semiconductor manufacturing technology and implemented it on a metal flow path plate manufactured by diffusion bonding to create a flow path switching module. The silicon microvalve flow path switching module is suitable for capillary column analysis because it has a low dead volume, high durability (e.g., it can be actuated more than 2 million times), and the ability to control retention time by sealing the target compounds and mobile phase in the column. Additionall, the microvalve has excellent sealing performance which makes it suitable for use in the GC/MS vacuum system.</p>; <p>単独のカラムで分離できない目的成分を複数のカラムへ流路切換えにより導入し，分離を行うマルチカラムGCはGCの歴史の中で比較的初期から使用されてきた．その多くはステンレス管のパックドカラムと2ポジションマルチポート切換えバルブをステンレス配管で接続することで流路を構成している．マルチポート切換えバルブはシール部の耐久性が低く，接続部のデッドボリュームが大きいためキャピラリカラムの使用には適さない．今回半導体製造用の微細加工技術を用いて単結晶シリコン製マイクロバルブを作成し，拡散接合で作成した金属製の流路板に実装して流路切換えモジュールを作成した．シリコンマイクロバルブを用いた流路切換えモジュールは低デッドボリュームでキャピラリカラム分析に適し，200万回以上開閉動作可能な高い耐久性を持ち，移動相ごと目的化合物をカラムに封止して保持時間を制御可能であった．マイクロバルブは非常に高いシール性を持ち，GC/MSの真空系にも適用可能であった．</p>
• DOI: 10.2116/bunsekikagaku.75.109
• オンライン閲覧公開範囲: インターネット公開
• 連携機関・データベース: 科学技術振興機構 : J-STAGE; http://www.jstage.jst.go.jp

• 要約等: <p>単独のカラムで分離できない目的成分を複数のカラムへ流路切換えにより導入し，分離を行うマルチカラムGCはGCの歴史の中で比較的初期から使用されてきた．その多くはステンレス管のパックドカラムと2ポジションマルチポート切換えバルブをステンレス配管で接続することで流路を構成している．マルチポート切換えバルブはシール部の耐久性が低く，接続部のデッドボリュームが大きいためキャピラリカラムの使用には適さない．今回半導体製造用の微細加工技術を用いて単結晶シリコン製マイクロバルブを作成し，拡散接合で作成した金属製の流路板に実装して流路切換えモジュールを作成した．シリコンマイクロバルブを用いた流路切換えモジュールは低デッドボリュームでキャピラリカラム分析に適し，200万回以上開閉動作可能な高い耐久性を持ち，移動相ごと目的化合物をカラムに封止して保持時間を制御可能であった．マイクロバルブは非常に高いシール性を持ち，GC/MSの真空系にも適用可能であった．</p>
• DOI: 10.2116/bunsekikagaku.75.109; https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.75.109
• 関連情報（URI）: http://id.ndl.go.jp/bib/034669553; https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I034669553; https://www.jstage.jst.go.jp/article/bunsekikagaku/75/3/75_109/_pdf
• 参照: Separation method using column sealing technology with silicon pneumatic microvalve in capillary gas chromatography; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360590043824099328; A multifunction flow channel switching module for multi-column capillary gas chromatography using silicon pneumatic microvalves; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360027094010576512; Recent Progress of Miniature MEMS Pressure Sensors; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360027097440888320; Metallic alloy seal bonding; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360027094010539776; Fabrication of (111)-Oriented Nanotwinned Au Films for Au-to-Au Direct Bonding; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360308573778174080; Temporal Transition of Mechanical Characteristics of HUVEC/MSC Spheroids Using a Microfluidic Chip with Force Sensor Probes; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360848664435454464; Recent advances in flow-controlled multidimensional gas chromatography; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360308573777007744; Multidimensional Chromatography; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360027097439177344; Microfabrication of miniature aperture at the apex of SiO2 tip on silicon cantilever for near-field scanning optical microscopy; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360861291374348288; Two-Dimensional Gas Chromatography. Concepts, Instrumentation, and Applications - Part 1: Fundamentals, Conventional Two-Dimensional Gas Chromatography, Selected Applications; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360590043820004992; Atmospheric carbon monoxide ‘in situ’ monitoring by automatic gas chromatography; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360590043824358784; Construction and evaluation of automated gas chromatography for the measurement of anthropogenic halocarbons in the atmosphere; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360027094010822912; Multidimensional capillary GC-GC for the analysis of real complex samples. Part II. Enantiomeric distribution of monoterpene hydrocarbons and monoterpene alcohols of cold-pressed and distilled lime oils; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360308573776570752; Two-dimensional gas chromatography: Principles, instrumentation, methods; https://cir.nii.ac.jp/crid/1361418520101685120; Preparation of deactivated metal capillary for gas chromatography; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360590043824040448; Deactivation, coating and performance of nickel capillary columns for GLC; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360308573776673280; State-of-the-Art Gas Chromatography: Instrumental Design; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360027097440380416; A new technique for heart cutting in gas chromatography [1]; https://cir.nii.ac.jp/crid/1364233270958535552; Two-Stage Gas-Liquid Chromatography; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363951796083180032; Gas-liquid partition chromatography: the separation and micro-estimation of volatile fatty acids from formic acid to dodecanoic acid; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363107368482363648
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : CiNii Research; https://cir.nii.ac.jp/
• 提供元機関・データベース: Japan Link Center; https://japanlinkcenter.org/top; 雑誌記事索引データベース; https://ndlsearch.ndl.go.jp; Crossref; https://www.crossref.org
• 書誌ID（NDLBibID）: 034669553; http://id.ndl.go.jp/bib/034669553