2014 Fiscal Year Annual Research Report
電界誘起型マイクロナノバブルインジェクションメスによる機能創発
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25289059
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山西 陽子 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (50384029)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川原 知洋 九州工業大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (20575162)
赤木 悟史 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, その他部局等, 研究員 (70414696)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオMEMS / マイクロTAS / 知能機械学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では研究代表者が発見した指向性電界誘起マイクロナノバブル列現象を活用し，細胞・生体組織等を低侵襲・高精度に三次元加工し，同時に気泡の気液界面に封入した試薬や遺伝子を導入するというこれまでにない新しい局所加工・インジェクション法の機能創発を目的として研究を行った．この技術の特徴的な点である高速気泡列(MHz)が対象物に当たる瞬間に気液界面の圧壊現象により加工できる現象を利用し，さらにその気泡の気液界面に存在する付着力を利用し試薬を生体試料に供給することに成功した．今年度はプローブ先端を流線型に加工する工夫をすることで，さらに高精度(1μmオーダー)にアフリカツメカエルの卵母細胞を穿孔することに成功した．さらにバイオ・メディカル産業分野へ向けた早期実用化のために，1点の穿孔のみならず，多筒式インジェクション機構を2次元チップに作りこみ，2次元の広範囲にインジェクションできる新しい機構に成功した．また従来のインジェクション気泡メスの外側外郭部に緩衝構造を作りこみ，インジェクション対象物に押し付けることによって閉空間にのみ試薬を供給できる構造の開発に成功し，空気中であってもあたかも先端のみは従来の液中下でのインジェクション機構になるようになり，格段に用途が広がった．試薬のみならず，m-RNAのインジェクションにも成功しており，気泡を打ち込むことによる遺伝子導入の生体適合性の評価についてもアフリカツメガエルにおいては順調に評価が進んでいる．今後はさらなる高精度・低侵襲インジェクションを目指してウシ卵子のインジェクション技術を完成させる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では研究代表者が発見した指向性電界誘起マイクロナノバブル列現象を活用し，細胞・生体組織等を低侵襲・高精度(100 nm オーダー)に三次元加工し，同時に気泡の気液界面に封入した試薬や遺伝子を導入するというこれまでにない新しい局所加工・インジェクション法の機能創発を目的として研究を行っている．この目的において，２次元多筒式インジェクション機構，空気中インジェクション機構と様々な用途に使用できるインジェクションデバイスの開発は順調に進んでいる．高精度・低侵襲化においても現在１μmオーダーの穿孔まで達成している．今後はMEMS技術を用いたより高精度・低侵襲化を目指して研究を進めていく．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では研究代表者が発見した指向性電界誘起マイクロナノバブル列現象を活用し，細胞・生体組織等を低侵襲・高精度(100 nm オーダー)に三次元加工し，同時に気泡の気液界面に封入した試薬や遺伝子を導入するというこれまでにない新しい局所加工・インジェクション法の機能創発を目的として研究を行っている．この目的において，２次元多筒式インジェクション機構，空気中インジェクション機構と様々な用途に使用できるインジェクションデバイスの開発は順調に進んでいる．今後はより高精度・低侵襲インジェクションデバイスの実現を目指して，研究を進めウシ卵子のみならず，接着細胞系の癌細胞や皮膚細胞等へのインジェクション等など幅広い対象へのインジェクションデバイスの研究を進めていく．
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| Causes of Carryover |
年度末に急に学会発表が生じてしまい，その発表費用として次年度使用額が生じてしまったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際会議参加のための費用．2015年1月末のMEMS2015での出張費用に計画的に使用する．
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Research Products
(27 results)
