| 講演名 | 2023-01-24 MEDAバイオチップにおける形依存の速度モデルを利用した複数液滴ルーティング 城 千春(立命館大), 西川 広記(阪大), 孔 祥博(立命館大), 冨山 宏之(立命館大), 山下 茂(立命館大), |
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| 抄録(和) | Digital microfluidic biochips (DMFB) は生化学，医療分野で注目を集めている．DMFB には液滴のサイズ， 形，移動方向やセンサなどに制約がある．それらの制約に対して，Micro electrode dot array (MEDA) バイオチップは DMFB より自由度の高いバイオチップとして近年注目されている．バイオチップ上ではマイクロ単位の微小液滴を操 作することで生化学実験などを行っている．マイクロ流体力学の観点から，バイオチップ上の液滴の移動速度は液滴 の形状に依存することが知られている．しかし，液滴の形状に依存した速度モデルを適用し，複数液滴を1 つのバイ オチップ上で同時にルーティングすることは想定されていなかった．本論文では，液滴の形状に依存した速度モデル を利用したMEDA バイオチップ上での複数液滴のルーティング手法を提案する．提案手法では形依存の速度モデルを 利用して，液滴のスタート位置からゴール位置までの移動時間の短縮を目指す．実験の結果，提案手法は既存手法と 比較して平均して，移動時間が10% 短縮可能であることが示された． |
| 抄録(英) | Digital microfluidic biochips (DMFB) have attracted attention in the biochemical and medical industries. A micro electrode dot array (MEDA) biochip reduces limitations of DMFB which have limitations on droplet size, shape, direction of movement, and sensor. In particular, it is known that the droplet moves at a different velocity model if the shape is changed. However, routing of multiple droplets at the same time with shape-dependent velocities has not been considered in the past. In this paper, we propose a multi-droplet routing technique for MEDA biochips with shape-dependent velocity of droplets. The proposed technique takes the advantage of velocities dependent on the shapes and aim to reduce the overall routing time of droplets from sources to destinations. Simulation results show that the proposed technique shortens the routing time by 90% on average compared to the state-of-the-art technique. |
| キーワード(和) | デジタルマイクロフルイディクス / MEDA / 液滴ルーティング / 数理計画問題 |
| キーワード(英) | MEDA / Mathematical Programming Problem / Droplet Routing |
| 資料番号 | VLD2022-67,RECONF2022-90 |
| 発行日 | 2023-01-16 (VLD, RECONF) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IPSJ-SLDM / RECONF / VLD |
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| 開催期間 | 2023/1/23(から2日開催) |
| 開催地（和） | 慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎2階大会議室 |
| 開催地（英） | Raiosha, Hiyoshi Campus, Keio University |
| テーマ（和） | FPGA 応用および一般 |
| テーマ（英） | FPGA Applications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 越智 裕之(立命館大) / 佐野 健太郎(理研) / 池田 奈美子(NTT) |
| 委員長氏名（英） | Hiroyuki Ochi(Ritsumeikan Univ.) / Kentaro Sano(RIKEN) / Minako Ikeda(NTT) |
| 副委員長氏名（和） | / 山口 佳樹(筑波大) / 泉 知論(立命館大) / 中武 繁寿(北九州市大) |
| 副委員長氏名（英） | / Yoshiki Yamaguchi(Tsukuba Univ.) / Tomonori Izumi(Ritsumeikan Univ.) / Shigetoshi Nakatake(Univ. of Kitakyushu) |
| 幹事氏名（和） | 川村 一志(東工大) / 今川 隆司(明大) / 細田 浩希(ソニーセミコンダクタソリューションズ) / 田中 勇気(日立) / 小林 悠記(NEC) / 佐藤 幸紀(豊橋技科大) / 宮村 信(ナノブリッジ・セミコンダクター) / 今井 雅(弘前大) |
| 幹事氏名（英） | Kazushi Kawamura(Tokyo Inst. of Tech.) / Takashi Imagawa(Meiji Univ.) / Hiroki Hosoda(Sony Semiconductor Solutions) / Yuki Tanaka(HITACHI) / Yuuki Kobayashi(NEC) / Yukinori Sato(Toyohashi Univ. of Tech.) / Makoto Miyamura(NBS) / Masashi Imai(Hirosaki Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | / 竹村 幸尚(インテル) / 長名 保範(琉球大学) / 西元 琢真(日立) |
| 幹事補佐氏名（英） | / Yukitaka Takemura(INTEL) / Yasunori Osana(Ryukyu Univ.) / Takuma Nishimoto(Hitachi) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Special Interest Group on System and LSI Design Methodology / Technical Committee on Reconfigurable Systems / Technical Committee on VLSI Design Technologies |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | MEDAバイオチップにおける形依存の速度モデルを利用した複数液滴ルーティング |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Multi-Droplet Routing based on a Shape-Dependent Velocity Model on MEDA Biochips |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | デジタルマイクロフルイディクス / MEDA |
| キーワード(2)（和/英） | MEDA / Mathematical Programming Problem |
| キーワード(3)（和/英） | 液滴ルーティング / Droplet Routing |
| キーワード(4)（和/英） | 数理計画問題 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 城 千春 / Chiharu Shiro |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeiakn Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 西川 広記 / Hiroki Nishikawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 孔 祥博 / Xiangbo Kong |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeiakn Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 冨山 宏之 / Hiroyuki Tomiyama |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeiakn Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 山下 茂 / Shigeru Yamashita |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 立命館大学(略称：立命館大) Ritsumeikan University(略称：Ritsumeiakn Univ.) |
| 発表年月日 | 2023-01-24 |
| 資料番号 | VLD2022-67,RECONF2022-90 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | VLD-353,RECONF-354 |
| ページ範囲 | pp.45-49(VLD), pp.45-49(RECONF), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2023-01-16 (VLD, RECONF) |