2015 Fiscal Year Annual Research Report
ハイブリッドフェムト秒レーザー加工によるボトルシップ型バイオチップの作製
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25286038
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
杉岡 幸次 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, ユニットリーダー (70187649)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 先端機能デバイス / マイクロナノデバイス / レーザー加工 / ナノマイクロファブリケー ション / バイオチップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、フェムト秒レーザーによるガラス内部３次元加工技術と２光子マイクロ、ナノ光造形技術を融合（ハイブリッドフェムト秒レーザー加工）し、新しいタイプの高機能バイオチップ（ボトルシップ型バイオチップ）作製に応用することを目的とする。近年ガラス３次元加工によるバイオチップの作製は、フェムト秒レーザー加工の重要な応用分野となっている。しかしこれまでは３次元流体構造を形成し、さらに光導波路などの簡単な光学素子を集積化したものしか作製されていない。微小な構造を持つ機能素子の集積化は、バイオチップを高機能化する上で必要不可欠であるが、ガラス３次元加工技術のみでこれを実現することは不可能であり、新たな技術を導入する必要があった。平成２７年度は、前年度までに開発を行なったハイブリッドフェムト秒レーザー加工技術を駆使し、ボトルシップ型高機能バイオチップの作製を行った。作製したバイオチップは、以下のバイオ化学実験に応用し、その機能性を実証した。
（１）マイクロ流体チャネル内に、多数の穴があいたポリマー流体フィルターを集積化し、直径が6μm以上の粒子と6μm以下の粒子の分離に成功した。穴の径は0.6μmまで小さくすることができる。
（２）マイクロ流体チャネル内に、能動的なマイクロミキサーデバイスを設計、集積化し、効率的な２液混合を実現した。
（３）ガラスマイクロ流体デバイス内部に、それぞれのレンズの中心部分を通過させるセンターパスユニットを組み込んだマイクロレンズアレイを集積化したオプトフルイディクスを作製し、生細胞の100%並列検出、計数に成功した。
（４）ガラスマイクロ流体チャネル内に、３次元ポリマー構造によりさらに細いチャネルアレイ構造を形成し、癌細胞の転移メカニズムの解明に応用した。本研究は、現在も継続している。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] High efficiency integration of three-dimensional functional microdevices inside a microfluidic chip by using femtosecond laser multifoci parallel microfabrication2016
Author(s)
B. Xu, W. Du, J. Li, Y. Hu, L. Yang, C. Zhang, G. Li, Z. Lao, J. Ni, J. Chu, D. Wu, S. Liu, and K. Sugioka
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 6
Pages: 19989
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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