Micro-nano droplet handling for the measurement of biological samples

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H02349
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Measurement engineering
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: SHOJI Shuichi 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00171017)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹山 春子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60262234) ; 水野 潤 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737) ; 関口 哲志 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (70424819)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 計測システム

Outline of Final Research Achievements

In this research project, we defined required specs and established fundamental technologies for “handling of micro samples” in micro scale channels. We developed following technologies through this research, 1) stable and reproducible micro droplets generation ranged from several microns to sub-micron in diameter, 2) sample collection into a micro droplet and/or control of chemical reaction in the micro droplets, 3) selective handling of the specific micro droplet. In addition to these achievements, we developed bendable ITO electrodes for flexible electronic devices as well as basic technologies to realize “Integrated Gene Logic-Chip”.

Free Research Field

マイクロ・ナノデバイス計測工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来は、多数の同種のサンプルの中から特殊な機能を発現したサンプル（細胞・細菌・化学物質等）だけをピックアップし、さらにそれらを培養・観察してその機能解析を行う事や、分解・抽出してさらにこれを利用するためには、必要な作業を手動で行う以外方法は無かった。本研究の成果により可能となった、マイクロ流体デバイスを利用した微小液滴の作製と、その受動的な微小流れの制御を応用することにより、特定の微小サンプルをピックアップして取り扱う、システムとしての自動制御に道が開かれた。