2019 Fiscal Year Annual Research Report
スフェロイドの機械特性ソーティングを基軸とした培養環境との機械的相互作用評価
| Project/Area Number |
17H04913
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
佐久間 臣耶 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (40724464)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 機械的特性計測 / スフェロイド / ソーティング / MEMS / microTAS |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，細胞凝集体(スフェロイド)の分化誘導する過程において，培養環境との機械的特性な相互作用調査を目指し，ハイスループットに硬さ等の機械的特性を計測しマルチ(多分岐)にソーティングする，機械的指標活性型ソーティングシステムの構築を行う．現在までに，間葉系幹細胞(MSC)のスフェロイドを対象としてシステムの構築を行い，3.14 個/分のスループットでの，機械特性計測および計測した機械指標に基づくオンチップソーティングを達成した．さらに，本研究の発展的な課題として，比較的大きな微粒子に相当するスフェロイドを，オンチップで高速にソーティングを目指した流体制御法，Spatiotemporally generated microfluids，を提案した．大きな微粒子のオンチップソーティングを高速に行うためには，流路を流れる細胞に対して，ソーティングのために十分な変位を発生させるだけの大きな流量を高速に制御必要があるが，従来技術においては，流量と高速性のトレードオフが存在する．そこで，超高速流体制御技術と微細加工技術を駆使して，局所的に発生させた高速な流れと流路内の微細構造の相互作用により，任意の時間においてマイクロ渦を発生させることで圧力壁として利用し，少ない制御体積で瞬間的に大きな変位を得ることが可能である．我々は，この輸送渦を用いた方法により，直径が160マイクロメートルの微粒子の連続したオンチップソーティングに成功した．本技術は，我々が考案した非対称流体抵抗(発明者：佐久間臣耶ら，特願番号：2019-159784)と組み合わせることで，オンチップポンプとして用いることが可能であり，このポンプを用いた応用例として，高速・高分解能ピペットによる細胞操作の実現性を示した．本年度の成果を国内学会6件，国際学会4件，論文2件，解説1件で発表し，論文2件の投稿準備中である．
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 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。
|
