2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a chromosome analysis microchip for rapid evaluation of telomere length related to aging and canceration
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17H03196
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
鈴木 孝明 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (10378797)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 知能機械 / マイクロナノメカトロニクス / MEMS / 染色体DNA / リソグラフィ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、染色体伸張解析チップを低コストに量産可能とするために、3次元リソグラフィ法で製作するマイクロ鋳型を利用して、シリコン樹脂を用いたモールディング法により、低コストで簡易的なプロセスと材料でチップを作製する方法を提案した。大量に作製したマイクロチップを用いて、バイオサンプルのばらつきを考慮に入れたチップの定量評価を行い、その解析精度評価と向上、さらに、老化・ガン化に関わるテロメア長の実測に対する提案方法の妥当性を検証した。前年度までの研究により、構築したモールディング加工法により、チップを大量作製し、伸張染色体の特定部位として、テロメア長などの計測が可能であることが分かった。また、その計測精度は不十分であり、伸張が遠心力を用いているため、ランダム性が高く、チップ上で計測できる数が少なく、再現性が不十分であった。そこで、本年度は、再現性向上を目的にして、チップ上での細胞懸濁液の滴下位置から細胞固定構造アレイまでの細胞の移動経路と細胞固定構造の配置に着目して、細胞固定構造の最適化による観察数増加に取り組んだ。その結果、従来の扇型形状から、回転方向を考慮したらせん状の移動経路に変更し、さらに、細胞固定構造の配置場所とその間隔をパラメータとすることで、従来よりも固定率を向上させることができ、最終的に約90%の固定構造に細胞を固定できるチップ構造が得られた。また、研究の中で得られたマイクロナノ加工技術の知見を応用し、新規のマイクロシステム開発まで展開した。以上の研究結果については、複数の論文、国際会議、国内学会で発表するに至り、複数の受賞に至った。今後は、固定率が向上した本チップを用いて、テロメア長などの計測に継続して取り組み、再現性のさらなる向上や応用検討を進めていく。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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