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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-05 14:50 MEDAバイオチップのための高速液滴運搬アルゴリズムの提案 ○プレブダガバ エムン・下田将之・田湯 智・高橋篤司（Science Tokyo）  VLD2024-105 HWS2024-76 ICD2024-96 |
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| 抄録 | （和） | Micro Electrode Dot Array-based Digital Microfluidic Biochip（MEDA バイオチップ）は、疾病診断、遺伝子解析、PCR検査など、生物学や医療分野で重要視されるバイオチップの一種である．MEDAバイオチップでは、複数のサンプル液滴を微小電極で精密に操作し、混合することが主なプロセスである．従来のバイオチップに比べ、実験の自由度が高く、効率化が期待されているが、その実現にはMEDAの性能を活かして液滴を迅速かつ正確に運搬することが求められる．先行研究では、液滴の指定位置間の運搬経路探索問題をフローネットワーク問題として定式化し、MEDAにおける液滴の運搬所要時間を最小化する手法が提案されているが、計算時間が大きく、大規模問題への適用が困難である．本研究では、より短時間で運搬時間最小の経路を求める高速液滴運搬アルゴリズムを提案する．提案手法は、フロー探索を適用するネットワークの規模を縮小し、探索1回あたりの計算効率を上げることで、計算時間を削減する．この高速化により、運搬時間最小の経路探索をより大規模な問題に適用することが可能になり、MEDAバイオチップの実験効率化が期待できる． |
| （英） | Micro Electrode Dot Array-based Digital Microfluidic Biochip (MEDA) is a biochip crucial in biological and medical fields such as disease diagnosis, DNA analysis, and PCR testing. The main process in MEDA involves precise manipulation and mixing of multiple sample droplets using microelectrodes. Compared to conventional biochips, MEDA offers greater experimental flexibility and potential efficiency improvements. However, realizing its full potential requires rapid and accurate droplet transportation. A previous work formulated droplet transportation in MEDA as a flow network problem and proposed a method to minimize transportation time. However, its high computational cost makes it impractical for large-scale problems. In this work, we propose a high-speed algorithm that efficiently finds the shortest transportation time with significantly reduced computation time. The proposed method reduces the network scale in flow-based search, improving computational efficiency per iteration. By optimizing the search process, it enables getting a transportation with the minimum transportation time for larger-scale problems, contributing to the improved experimental efficiency of MEDA biochips. | |
| キーワード | （和） | MEDA バイオチップ / 液滴運搬経路探索 / フローネットワーク問題 / / / / / |
| （英） | MEDA biochip / Droplet routing / Flow network problem / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 400, VLD2024-105, pp. 13-18, 2025年3月. | |
| 資料番号 | VLD2024-105 | |
| 発行日 | 2025-02-26 (VLD, HWS, ICD) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | VLD2024-105 HWS2024-76 ICD2024-96 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | HWS ICD VLD |
| 開催期間 | 2025-03-05 - 2025-03-08 |
| 開催地（和） | みんなの貸会議室 那覇旭町店 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | システムオンシリコンを支える設計技術, ハードウェアセキュリティ, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | VLD |
| 会議コード | 2025-03-HWS-ICD-VLD |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | MEDAバイオチップのための高速液滴運搬アルゴリズムの提案 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fast Droplet Routing Algorithm for MEDA-Based DMFB |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | MEDA バイオチップ / MEDA biochip |
| キーワード(2)（和/英） | 液滴運搬経路探索 / Droplet routing |
| キーワード(3)（和/英） | フローネットワーク問題 / Flow network problem |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | プレブダガバ エムン / Emuun Purevdagva / プレブダガバ エムン |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： Science Tokyo) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 下田 将之 / Masayuki Shimoda / シモダ マサユキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： Science Tokyo) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 田湯 智 / Satoshi Tayu / タユ サトシ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： Science Tokyo) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高橋 篤司 / Atsushi Takahashi / タカハシ アツシ |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： Science Tokyo) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-05 14:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | VLD |
| 資料番号 | VLD2024-105, HWS2024-76, ICD2024-96 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.400(VLD), no.401(HWS), no.402(ICD) |
| ページ範囲 | pp.13-18 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-02-26 (VLD, HWS, ICD) |
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