リコンフィギュラブル微小流路によるモバイル細胞・細胞塊長期培養システム

• Project/Area Number: 20800048
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: 二井 信行 東京電機大, 助教 (10508378)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,289,000 (Direct Cost: ¥2,530,000、Indirect Cost: ¥759,000); Fiscal Year 2009: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2008: ¥1,729,000 (Direct Cost: ¥1,330,000、Indirect Cost: ¥399,000)
• Keywords: システムオンチップ / 生物・生体工学 / マイクロナノデバイス / 細胞・組織 / バイオリアクター

Research Abstract

リコンフィギュラブルな微小流路を実現する系を、小型のピン・精密アクチュエータ・PCベースの制御系を組みあわせることで作成し、次年度の細胞を用いた実験の準備が整った。
1流路の側壁を構成するピン・チップの設計製作
リコンフィギュラブル微小流路の一実装として,表面実装電子回路のジャンパとしての利用を想定された金めっきピンの断面を並べ,微小流路の側壁とした.これらピンは、細胞との共存も可能であることが、培養実験により確かめられた。これらのピンを、ポートとしての穴をあけたガラス板ではさみ固定することでチップを作成した。ピン一つの形状は300μm×300μmの正方形であり、微小流体制御に十分な寸法精度をもつことが、チップ内で流路を組むことにより確認された。
2流路側壁(チップ内ピン)制御系の設計製作
まず、研究実施計画において示した、点図セルをベースとしてピンの駆動をする系の設計検討を行ったが、駆動系の規模と部品の加工精度が大きく、費用面で実施不可能と判断したため、市販の精密アクチュエータを組み合わせてXYZマニピュレータを構成し、これをPCベースのモーション制御・画像取得解析ソフトウェアと組み合わせる設計に変更した。結果、倒立顕微鏡下でピンの10マイクロメートル単位での変位制御が可能となった。