2001 Fiscal Year Annual Research Report

超高速極微量全血分析のためのヘルスケアチップ研究

Research Project

Project/Area Number	12838011
Research Institution	Toyo University
Principal Investigator	一木隆範東洋大学, 工学部, 助教授 (20277362)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	堀池靖浩東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20209274)
Keywords	ヘルスケアチップ / 血液分析 / 埋め込み微小電極 / インピーダンス分光 / ポリマー被覆 / 細胞分析 / ナノソーターチップ / セルソーターチップ
Research Abstract	血液検査は現在、人の健康状態を知るための最も有効な手段であり、研究室レベルはもちろん、臨床現場においても血清成分や血液細胞に関して多岐の項目に渡る分析が日々行われている。本研究では、半導体微細加工技術を応用して、血液検査を数cm角のチップ上で迅速に行うシステム実現することを最終目標とし、そのために必要な種々の要素技術とそれらの集積化によるシステム構築のための基盤技術の開発を進めている。本年度の主な成果は以下の通りである。 (1)マイクロ検出器の集積微小流体チップ中に微小白金電極対を組み込み、血液細胞や血清中タンパク質等を検出する技術を研究した。キャピラリー内壁と電極上へのタンパク質や細胞の非特異的吸着を抑制するために微小流体チップの内部をポリエチレングリコールにより被覆した。1MHzの交流電圧を電極対に印加し、交流インピーダンスの変化から個々の赤血球細胞の検出が可能であることを示した。 (2)オンチップセルソーター個々の細胞の精密観察情報に基づいた分取を実現するため、誘電泳動力を応用したセルソーターチップを開発した。セルソーターチップは細胞導入用流路とシースフロー形成用流路、その下流に位置する一対の電極で挟まれた細胞収集用流路とその両側の廃棄用流路からなる。シースフローを形成することにより細胞を効率よく収集用流路口に送り込み、電極に交番電界を印加して生じる反発性誘電泳動力により、細胞の取り込みを取捨する原理である。良好な動作のためには微小電極と微小流路の形状を高精度に加工する技術が不可欠となるが、数マイクロメートル幅の流路をもつセルソーターについてはコンタクト露光技術による作製技術を確立し、サブミクロン流路幅をもち、細胞小器官等の分取に適用が期待できるナノソーターチップについてはイオン注入を利用した自己整合プロセスと陽極接合技術を用いて作製できることを示した。

Research Products

(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] Takanori Ichiki: "Immunoelectrophoresis of red blood cells on a microcapillary chip"Electrophoresis. 23(To be published). (2002)
[Publications] Akio Oki: "Study on elemental technologies for creation of healthcare chip fabricated on polyethylene terephthalate plate"IEICE Trans.Electron.. E84-C. 1801-1806 (2001)
[Publications] Akio Oki: "Electroosmosis injection of blood serum into biocompatible microcapillary chip fabricated on quartz plate"Electrophoresis. 22. 341-347 (2001)
[Publications] 一木隆範: "大気圧マイクロプラズマジェットの微細加工への応用"表面技術協会誌. 52(12). 843-844 (2001)
[Publications] 一木隆範: "VHF駆動マイクロプラズマの生成技術とマイクロ化学分析システムへの応用"応用物理. 70(4). 452-453 (2001)
[Publications] 一木隆範: "ナノヘルスケアチップ"バイオインダストリー. 19(3). 39-45 (2002)
[Publications] Takanori Ichiki: "Deep glass etching using high-density plasmas and its application to bio-MEMS"Proc.14^<th> Symp.Plasma Sci.for Materials(SPSM-14). 14. 1 (2001)
[Publications] Takanori Ichiki: "A portable biochemical analysis system integrated with microcapillary electrophoresis and microplasma emission spectroscopy"Extended Abstr.Int.Conf.on Solid State Dev.And Mater.(SSDM2001). 458-459 (2001)
[Publications] Takanori Ichiki: "On-chip cell sorter for single cell expression analysis"Micro Total Analysis Systems 2001. 271-273 (2001)
[Publications] Akio Oki: "Biochip checking health condition from analysis of trace blood collected by painless needle"Extended Abstr.Int.Conf.on Solid State Dev.And Mater.(SSDM2001). 458-459 (2001)
[Publications] Takanori Ichiki: "Development of Bio-MEMS devices for single cell expression analysis"Proc.Microprocess and Nanotechnology Conf.2001. 190-191 (2001)
[Publications] Ryo Taura: "Diagnostics of atmospheric-pressure plasma jets produced using miniaturized inductively coupled plasma torch"Proc.Int.Conf.on Phenomena in Ionized Gases(XXV ICPIG). 15. 17-22 (2001)
[Publications] Takanori Ichiki: "Control of etching residue in deep borosilicate glass etching for MEMS fabrication"Proc.23^<rd> Int.Symp.on Dry Process. 23. 63-68 (2001)
[Publications] 一木隆範: "マイクロマシン第10章第2節"(株)産業技術サービスセンター. 669 (2002)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

超高速極微量全血分析のためのヘルスケアチップ研究

Principal Investigator

一木 隆範 東洋大学, 工学部, 助教授 (20277362)

Research Products

[Publications] Takanori Ichiki: "Immunoelectrophoresis of red blood cells on a microcapillary chip"Electrophoresis. 23(To be published). (2002)

[Publications] Akio Oki: "Study on elemental technologies for creation of healthcare chip fabricated on polyethylene terephthalate plate"IEICE Trans.Electron.. E84-C. 1801-1806 (2001)

[Publications] Akio Oki: "Electroosmosis injection of blood serum into biocompatible microcapillary chip fabricated on quartz plate"Electrophoresis. 22. 341-347 (2001)

[Publications] 一木 隆範: "大気圧マイクロプラズマジェットの微細加工への応用"表面技術協会誌. 52(12). 843-844 (2001)

[Publications] 一木 隆範: "VHF駆動マイクロプラズマの生成技術とマイクロ化学分析システムへの応用"応用物理. 70(4). 452-453 (2001)

[Publications] 一木 隆範: "ナノヘルスケアチップ"バイオインダストリー. 19(3). 39-45 (2002)

[Publications] Takanori Ichiki: "Deep glass etching using high-density plasmas and its application to bio-MEMS"Proc.14^<th> Symp.Plasma Sci.for Materials(SPSM-14). 14. 1 (2001)

[Publications] Takanori Ichiki: "A portable biochemical analysis system integrated with microcapillary electrophoresis and microplasma emission spectroscopy"Extended Abstr.Int.Conf.on Solid State Dev.And Mater.(SSDM2001). 458-459 (2001)

[Publications] Takanori Ichiki: "On-chip cell sorter for single cell expression analysis"Micro Total Analysis Systems 2001. 271-273 (2001)

[Publications] Akio Oki: "Biochip checking health condition from analysis of trace blood collected by painless needle"Extended Abstr.Int.Conf.on Solid State Dev.And Mater.(SSDM2001). 458-459 (2001)

[Publications] Takanori Ichiki: "Development of Bio-MEMS devices for single cell expression analysis"Proc.Microprocess and Nanotechnology Conf.2001. 190-191 (2001)

[Publications] Ryo Taura: "Diagnostics of atmospheric-pressure plasma jets produced using miniaturized inductively coupled plasma torch"Proc.Int.Conf.on Phenomena in Ionized Gases(XXV ICPIG). 15. 17-22 (2001)

[Publications] Takanori Ichiki: "Control of etching residue in deep borosilicate glass etching for MEMS fabrication"Proc.23^<rd> Int.Symp.on Dry Process. 23. 63-68 (2001)

[Publications] 一木 隆範: "マイクロマシン第10章第2節"(株)産業技術サービスセンター. 669 (2002)

一木隆範東洋大学, 工学部, 助教授 (20277362)

[Publications] 一木隆範: "大気圧マイクロプラズマジェットの微細加工への応用"表面技術協会誌. 52(12). 843-844 (2001)

[Publications] 一木隆範: "VHF駆動マイクロプラズマの生成技術とマイクロ化学分析システムへの応用"応用物理. 70(4). 452-453 (2001)

[Publications] 一木隆範: "ナノヘルスケアチップ"バイオインダストリー. 19(3). 39-45 (2002)

[Publications] 一木隆範: "マイクロマシン第10章第2節"(株)産業技術サービスセンター. 669 (2002)