2015 Fiscal Year Annual Research Report
動く細胞の詳細を覗く事を可能にするフェムト秒レーザーを用いたバイオチップ作製
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25706025
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
花田 修賢 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (20435671)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ秒レーザー / CYTOP / 渦鞭毛藻 / 細胞観察 / バイオチップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、水の屈折率にほぼ等しい低屈折率紫外透過性ポリマーCYTOPを用いたバイオチップを作製することで、固体近傍における鮮明な細胞の動態観察を試みた。
昨年度までは、CYTOP基板のフェムト秒レーザー3次元加工技術開発およびそのメカニズム解明を行い、CYTOP内部への中空流体構造作製に成功した。また、作製したバイオチップを用いて水棲微生物の流体構造壁面における動態観察を行った。その結果、ガラス等の従来バイオチップでは得ることができない固体近傍における鮮明な細胞の動態観察に成功した。
本年度は、産業応用を目的とした従来ナノ秒グリーンレーザーによるCYTOP基板の表面微細加工について検討した。実験では１．レーザーアブレーション、２．エッチング、３．熱処理を行うことで、基板表面に流体構造を作製することに成功した。熱処理の際には、フェムト秒レーザー加工で示した熱処理温度よりも高くかつ処理時間を短く設定することで,
アブレーションによる加工形状を変化させることなく、かつアブレーションおよびエッチングにより発生した流体構造の表面粗さを改善した。高い熱処理条件は、フッ素ポリマーの多くがその主要骨格をフッ素原子が覆うため低い流動性を示すことに起因しており、またナノ秒レーザーアブレーションおよびエッチングでは表面粗さがフェムト秒レーザー加工に比べ、大きくなることに起因する。
また、高速度カメラを用いたCYTOP流体構造壁面における水棲微生物（渦鞭毛藻）のタイムラプス観察も行った。その結果、渦鞭毛藻が固体近傍において一定の距離をとりながら旋回する際には、鞭毛の一部を固体境界面に打ちつけながら旋回することを確認した。
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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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