2004 Fiscal Year Annual Research Report
積層型微小立体化学システムを用いた環境微量分析法の研究
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16550083
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
内海 裕一 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 助教授 (80326298)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武尾 正弘 兵庫県立大学, 工学研究科・物質系工学専攻, 助教授 (40236443)
銘苅 春隆 独立行政法人産業技術総合研究所, 先端製造プロセス部門, 主任研究員 (30321681)
根来 誠司 兵庫県立大学, 工学研究科・物質系工学専攻, 教授 (90156159)
服部 正 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (70326297)
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| Keywords | 環境分析 / チップ分析 / 生体分析 / マイクロメカトロニクス / バイオリアクター / 反応流 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、積層型のバイオマイクロリアクターを新たに提案し、酵素免疫測定法を用いた多検体の環境微量分析に適用するためのプロトタイプを作製することにある。本年度は、単一の積層型マイクロバイオリアクターの設計と作製を行うことを目的としている。積層型マイクロバイオリアクターでは、垂直方向への送液を制御することが必要となるが、そのための微細貫通孔を集積した流体フィルターを新規に提案し、数値流体力学解析を用いて流体挙動をシミュレーションしながら設計パラメータの最適化を行った。シミュレーション結果から、微細貫通孔のサイズ、及び流体フィルター表面の水との親和性を制御することによって、送液をフィルターの上下両表面で制御出来ること、及びフィルターを流体が通過する際の顕著なミキシング効果のあることが見いだされた。積層型リアクターの具体的な作製には、放射光による1000ミクロンレベルの高アスペクト比の加工が必須となる。このために、高エネルギー(<10KeV)放射光が制御可能な新規ビームラインと露光装置を作製し、積層型リアクターを構成する各パーツ作製のための高アスペクト比の微細加工の確立を図った。さらに、本技術を用いてフィルターを作製した。リアクターの他のパーツは精密機械加工にて作製した。実際の垂直送液実験を行った結果、フィルターを挟む上下リアクター槽に圧力空気を導入することによって上下送液に成功した。さらに流量及び圧力が微小であること、流量を制御することで輸送する流体を精度良く制御できることを見い出した。
次いで環境微量分析として内分泌攪乱物質であるノニルフェノールの免疫的分析を取り上げ、その手法について検討を行った。アルキルフェノールに対するモノクローナル抗体をポリスチレンラテックスビーズ樹脂に固定化しておき、次いで、環境試料を固定化樹脂を含む反応容器に注入して抗原-抗体反応を行う酵素免疫測定法が有望であるとの見通しを得た。
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