2004 Fiscal Year Annual Research Report
微細な針・球・溝を用いた積層形マイクロ診断チップの設計指針の確立
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15360079
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中尾 政之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90242007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大井 健 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00345084)
土屋 健介 東京大学, 大学院・工学系研究科, 研究拠点形成特任教員(常勤形態) (80345173)
濱口 哲也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90345083)
福井 希一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00311770)
鷲津 正夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10201162)
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| Keywords | マイクロ診断チップ / 微細構造 / 積層構造 / 設計指針 |
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| Research Abstract |
本研究は、生化学や分析化学、医学を用いたマイクロ診断チップを作るために、微細な針・球・溝を用いた積層構造を基準にして、マイクロ診断チップのプロトタイプ群を設計して試作し、さらにそれらのプロトタイピングから得た知識を一般化して、上位概念としてマイクロ診断チップの設計指針を広く提示することを目的として行った。
平成16年度までに基本的な加工技術として、金属箔をレーザ加工して採血用の針を形成する技術の開発・電子ビームを用いて直径10nm程度の炭素の針を任意の位置に生成する技術の開発(針)、微小な生体物質を内包するための直径1μm以下のゲルの球の生成技術の開発・基板の親疎水性を制御して細胞を微細液滴に閉じ込める技術の開発(球)、レーザ溶接を用いてステンレスチップを積層する技術の開発・石英ガラス基板に原子ビームを照射・表面を活性化してガラス同士を直接接合する技術の開発(積層)を行った。またこれらの技術を適用し免疫測定チップ・細胞培養アレイチップなどのマイクロ診断チップのプロトタイピングを行った。免疫測定チップでは流路中の検体試薬に溝の左右からステンレス箔製の壁を電極として利用して電場を与え、直径2μmのラテックス球に塗布した免疫反応物と検体とを反応させ、電気抵抗変化で検出を行うシステムの開発を行った。また細胞培養アレイチップでは基板上に親疎水パターニングを行い、特定の位置に細胞入り培養液液滴を生成した後、微細流路溝を形成した蓋をかぶせて特定の細胞にのみ所望の試薬を投与して反応を観察するシステムの開発を行った。さらにこれらの技術の開発を通して、マクロ空間との接続が重要であること、検出原理に応じた最適な空間サイズがあることなどの設計指針を提示した。
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