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2011 Fiscal Year Annual Research Report

セルソーターをトータルシステムとして本気でチップ化するには何が必要か?

Research Project

Project/Area Number 21500415
Research InstitutionToyo University

Principal Investigator

花尻 達郎  東洋大学, 理工学部, 教授 (30266944)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉本 智巳  東洋大学, 理工学部, 教授 (60230819)
水木 徹  東洋大学, 理工学部, 助教 (80408997)
Keywordsゼータ電位 / コールター法 / 電気泳動 / 電気浸透流 / 赤血球 / 抗原抗体反応 / スモルコフスキー / レーザードップラー法
Research Abstract

ゼータ電位測定法に関しては過去数十年において数多くのが提案され検証されてきたが大型な装置が多く安価かつ簡易な測定はできない。また、個々の粒子のゼータ電位を測定できない。そこで本研究室では電気泳動コールター法(Electrophoretic Coulter Method ; ECM)を独自に提案し、昨年度までは標準粒子としてポリスチレン微粒子を使用し、その有用性を確認してきた。今年度においては、臨床医療応用への第一歩として、赤血球を用いることにより異種の生体細胞に対するECMの有用性の検証を行った。ECMではマイクロチャネル中で、粒子を電気泳動させ、アパーチャー通過時のイオン電流パルスを解析することによって粒子のゼータ電位やサイズを算出することができる。今回、生体細胞として羊と兎の血液から赤血球を遠心分離機により抽出し、希釈にはPBS(Phosphate buffered saline)pH7.4を使用した。この羊と兎の赤血球の混合液において、ECMにより異種の赤血球の判別が可能であるか検討した。その結果、羊の赤血球と兎の赤血球がアパーチャー通過時のイオン電流パルスのパルスの幅と振幅から、粒子個々のゼータ電位とサイズを算出した。ゼータ電位の分布からも、サイズの分布からも、赤血球は2つの集団に明確に分離されていることが分かった。ゼータ電位に関しては既存のゼータ電位計によれば、羊と兎の赤血球に対して、各々-15.14±0.87mV,-7.68±0.47mVであるが、これは前述のゼータ電位の分布とほぼ一致していることから、各々羊と兎の赤血球の集団であることが同定することができた。これより、一般に、異種の生体細胞が混合されていても、ゼータ電位あるいはサイズに差異があれば、ECMによって個々の粒子を正確に判別できる事が示された。

  • Research Products

    (10 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Synthesis of diameter controlled carbon nanotubes using self-assembled catalyst nanoparticles2012

    • Author(s)
      A.Baliyan, T.Fukuda, T.Uchida, Y.Nakajima, T.Hanajiri, T.Maekawa
    • Journal Title

      CHEMICAL PHYSICS LETTERS

      Volume: 519-20 Pages: 78-82

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.11.036

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of a forest of double/triple walled CNTs of uniform diameters by plasma enhanced CVD using monodisperse iron oxide nanoparticles2012

    • Author(s)
      A.Baliyan, T.Uchida, T.Fukuda, Y.Nakajima, T.Hanajiri, T.Maekawa
    • Journal Title

      JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY

      Volume: 22 Pages: 5277-5280

    • DOI

      10.1039/c2jm16437j

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of PCR efficiency with magnetic nanoparticles in a rotating magnetic field2011

    • Author(s)
      T.Higashi, Y.Nagaoka, H.Minegishi, A.Echigo, R.Usami, T.Maekawa, T.Hanajiri
    • Journal Title

      CHEMICAL PHYSICS LETTERS

      Volume: 506 Pages: 239-242

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.03.017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電気泳動コールター法を用いた生体細胞のゼータ電位の評価2012

    • Author(s)
      尾形和平, 高橋直寛, 中島義賢, 花尻達郎
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京)
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] Devolopment of high-resolution bio-nano analytical systems embedded in SOQ warers2011

    • Author(s)
      Y.Nakajima, K.Ogata, H.Miyazawa, N.Takahashi, A.Aki, T.Hanajiri, T.Sugano
    • Organizer
      9th Int.Symp.on Bioscience and Nanotechnology
    • Place of Presentation
      Toyo Univ.saitama, Japan
    • Year and Date
      2011-12-10
  • [Presentation] The Validation of Zeta Potential of Biological Cells Estimated by Electrophoresis Coulter Method2011

    • Author(s)
      K.Ogata, N.Takahashi, A.Aki, Y.Nakajima, T.Hanajiri
    • Organizer
      9th Int.Symp.on Bioscience and Nanotechnology
    • Place of Presentation
      Toyo Univ.saitama, Japan
    • Year and Date
      2011-12-10
  • [Presentation] Improvement of Accuracy and Reliability of Electrophoretic Coulter Method2011

    • Author(s)
      K.Ogata, N.Takahashi, A.Aki, Y.Nakajima, T.Hanajiri
    • Organizer
      6th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT2011)
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2011-06-28
  • [Presentation] 電気泳動コールター法におけるゼータ電位のpH依存性2011

    • Author(s)
      尾形和平, 安喜敦土, 中島義賢, 花尻達郎
    • Organizer
      第23回化学とマイクロナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉市)
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.eng.toyo.ac.jp/~ryoshil/index.html

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.toyo.ac.jp/rc/bnel/index_j.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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