2014 Fiscal Year Research-status Report
有機相中で光渦により捕捉した単一細胞を反応容器とする化学計測
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25620114
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
金田 隆 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20243909)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | レーザートラッピング / 単一細胞計測 / 光渦 / 水滴 / 油滴 / 融合 / 化学計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水溶液中に分散させた油滴をレーザーにより捕捉し融合させる際の、界面活性剤の種類、並びに温度の影響について検討した。有機相として1-ブタノールとデカンの１：１混合溶媒を用い、これに陽イオン性の臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)、陰イオン性のドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、及び中性のポリエチレングリコール(PEG)を添加して、マイクロメートルレベルの油滴を作製した。レーザー捕捉によるこれらの油滴の融合を試みたが、いずれの油滴も融合には至らなかった。この原因は油滴の安定性に起因するものであると予想した。そこで、油滴の安定性を低下させるために、温度を上昇させて融合を試みたところ、PEGを用いて作製した油滴の融合に成功した。このことから、油滴を融合させるためには、水-油界面の安定性を低下させることが重要であることがわかった。
一方、油相に分散させた水滴を捕捉するために、Z偏光素子を用いて光渦を発生させ、水滴の捕捉を行った。その結果、ドーナツ型のビームを発生させ、屈折率の大きな媒体中で水滴を捕捉することに成功したが、中心部の径が小さすぎるため、安定した捕捉が困難であった。具体的には、光強度の小さな中心部の径が捕捉する水滴よりも小さいため、外周部分の光と水滴に重なりが生じ、水滴をビームの進行方向に押す力が発生してしまうことがわかった。したがって、今後、ビーム径の最適化が必要であることが明らかとなった。
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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
油滴の融合に必要な条件を明らかにするとともに、油相に分散した水滴を捕捉するための光渦ビームの発生に成功し、水滴の捕捉にも成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
油相内で水滴を安定に捕捉するためのビームの最適化を行うとともに、水滴内に細胞を閉じ込め、その中で化学反応を行うための実験に取り組む。また、実験の処理速度を向上させるために、マイクロチャンネルを作製し、その中での油滴や水滴の光操作について検討する。
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[Presentation] Single cell analysis using laser trapping2015
Author(s)
Takashi Kaneta
Organizer
2015 BK21Plus Symposium on HRD Center for Creative Convergence Chemical Science & The 2nd SKKU-OU Joint Symposium on Advanced Chemistry
Place of Presentation
Vivaldi Park & Ski Resort, Hongcheon. Korea
Year and Date
2015-02-12
Invited
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