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誘電泳動を利用した異種細胞のパターニング技術の開発

Research Project

Project/Area Number 17750149
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

安川 智之  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助手 (40361167)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords誘電泳動 / 細胞配列 / 一括パターニング / パターン培養 / マイクロ流路デバイス / 3次元配列電極 / マイクロ電極 / 細胞ペアリング
Research Abstract

細胞の誘電泳動特性の評価について詳細に検討し,ネガティブ誘電泳動の作用する周波数領域を調査した.この結果を基に,ネガティブ誘電泳動による細胞の大量一括で迅速なライン配列技術を確立できた.ネガティブ誘電泳動を利用すると細胞は電場強度の弱い方向に移動するため,電場強度の強い電極表面へ接触することなく配列させることが可能であった.電極に交流電圧を印加して1分程度での細胞ラインの形成が可能であった.3-5分間電圧印加状態を保持すると細胞は基板表面に付着した.さらに,デバイスを電極基板と細胞配列基板に分離し,配列化細胞を培養することができた.細胞配列に要する印加電圧,周波数および印加時間と細胞のバイアビリティーの関連について詳細に評価できた.
また,細胞の電極表面への接触による破裂,電極の汚染を低減させるために電極表面をアモルファスフッ素樹脂の薄膜でコーティングすることにより,ポジティブ誘電泳動による電極表面での細胞のペアリングおよび数珠状の細胞ワイヤを創製できた.
上下の基板にくし型マイクロバンドアレイ電極を配置した3次元アレイ電極を用いたネガティブ誘電泳動により細胞をバンドの格子点にドット状に配列できた.さらに,上下基板の4本のバンド電極で構成されるグリッド内へ細胞を捕捉し回転させることができた.これは,4本の電極へ印加する交流電圧の周波数を90度ずつ位相をずらすことにより達成された.この方法を用いると大量の細胞を一括で回転させることができるため,1回の実験で細胞膜表面の特性を統計学的に高精度で解析可能となる.実際に,細胞膜に提示された表面タンパク質(CD7)を発現しているヒトTリンパ種および発現していないヒト単球では,同周波数条件で回転速度が異なった.この研究課題を遂行するにあたり誘電泳動の新たな応用展開を多方面で示した.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2006 2005

All Journal Article (13 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Enzyme Immunosensing for C-Reactive Protein with Scanning Electrochemical Microscopy.2006

    • Author(s)
      T.Yasukawa et al.
    • Journal Title

      Bunseki kagaku 55

      Pages: 979-985

    • NAID

      110004997513

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    • Author(s)
      Yasufumi Takahashi et al.
    • Journal Title

      Langmuir 22

      Pages: 10299-10306

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    • Author(s)
      Daichi Ogasawara et al.
    • Journal Title

      Biosens. Bioelectron. 21

      Pages: 1784-1790

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    • Author(s)
      Nobuto Matsui et al.
    • Journal Title

      Biosens. Bioelectron. 21

      Pages: 1202-1209

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    • Author(s)
      Hitoshi Shiku et al.
    • Journal Title

      Chem. Lett. 35

      Pages: 234-235

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    • Author(s)
      Sang Hyun Lee et al.
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 110・9

      Pages: 3856-3859

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    • Journal Title

      Anal. Chim. Acta. 266

      Pages: 55-59

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      Takeshi Saito et al.
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      ANALYST 131

      Pages: 1006-1011

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      Yasufumi Takahashi et al.
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      Journal of The Surface Science Society of Japan 27・10

      Pages: 613-616

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      T.Yasukawa et al.
    • Journal Title

      J.Microelectromech.Syst. 14(4)

      Pages: 839-846

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      M.Suzuki et al.
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU 54(12)

      Pages: 1189-1195

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    • Author(s)
      C.-C.Wu et al.
    • Journal Title

      SENSORS AND ACTUATORS B 110(2)

      Pages: 342-349

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    • Author(s)
      Tomoyuki YASUKAWA et al.
    • Journal Title

      J.Surface Finish.Soc.Jpn. 56(10)

      Pages: 616-621

    • NAID

      130000149149

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  • [Book] 第28章 誘電泳動を用いた微粒子のパターニング2006

    • Author(s)
      鈴木雅登 他
    • Total Pages
      333
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー株式会社
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞のパターニング方法2006

    • Inventor(s)
      安川智之, 鈴木雅登, 珠玖 仁, 堀義生, 稲垣晶子, 駒林真理子, 末永智一
    • Industrial Property Rights Holder
      東北大学
    • Industrial Property Number
      2006-218280
    • Filing Date
      2006-08-10
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    • Inventor(s)
      安川智之, 鈴木雅登, イ ヒョンジュン, 亀山雅臣, 瀧優介, 田中 彰, 珠玖 仁, 末永智一
    • Industrial Property Rights Holder
      東北大学, (株)ニコン
    • Industrial Property Number
      2006-179751
    • Filing Date
      2006-06-29
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液体混合デバイス,液体混合方法及び微量検体測定方法2006

    • Inventor(s)
      安川智之, 井上久美, 珠玖 仁, 吉田博, 末竹寿紀, 末永智一
    • Industrial Property Rights Holder
      東北大学, ニプロ(株)
    • Industrial Property Number
      2006-186109
    • Filing Date
      2006-07-05
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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