2021 Fiscal Year Annual Research Report
高効率薬物スクリーニング系構築のためのアレイ型シリコンチップの開発
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20K15148
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
但木 大介 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (30794226)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 微細加工プロセス / シリコンチップ / マイクロアレイ / 脂質二分子膜 / 人工膜再構成系 / hERGチャネル / 無細胞タンパク質合成系 / 薬物スクリーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、従来の創薬スクリーニング系が抱える測定スループットの課題を克服するため、人工膜再構成系に基づく高効率薬物スクリーニングアレイの構築を目指すものである。初年度では、微小孔が複数（16）個配置されたアレイ型シリコン（Si）チップの開発に先立ち、1個の微小孔をもつ単体チップがそれぞれ独立に装着された、マイクロアレイ評価系の構築に成功した。孔形成プロセスにおけるWetエッチング条件の精査によって、最適化縁部形状を再現よく得るとともに、不揮発性有機溶媒を用いずとも安定に形成可能な人工膜系を構築した。このSolvent-freeな人工膜系を（16ウェル独立型）テフロン製チャンバーからなるマイクロアレイ系へ適用することにより、薬物副作用評価系としての機能性を見出すことに成功した。
最終年度では、前年度で得られた知見を踏まえた上で、微小孔が複数（16）個配置されたアレイ型Siチップの開発に取り組んだ。従来のプロセスに対し、新たに反応性イオンエッチング（RIE）と呼ばれるDryエッチングプロセスを導入することにより、作製される微小孔縁部の構造均一性を飛躍的に向上させること（高水準の作製歩留まりの獲得）に成功した。また、アレイ型チップ4枚分の面積を含む4インチSiウェハを出発材料としたことにより、4枚のアレイ型チップの一律な作製（作製スループットの向上）にも成功した。その後のマイクロアレイ評価系の構築段階において課題が生じたため、センサとしての機能性検証までには至らなかったものの、今後克服すべき課題が明確になるとともに、高効率薬物スクリーニング系構築に向けた複数の基盤技術を確立することができた。
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[Journal Article] Lateral voltage as a new input for artificial lipid bilayer systems2022
Author(s)
Teng Ma, Madoka Sato, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Takaya Watanabe, Xingyao Feng, Ryusuke Miyata, Daisuke Tadaki, Fumihiko Hirose, Yuzuru Tozawa, Ayumi Hirano-Iwata
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Journal Title
Faraday Discussions
Volume: 233
Pages: 244～256
DOI
Peer Reviewed
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