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プランクトン個体を発見し、捕獲し、個別の個体を飼育しながら追跡観察できる実験系を開発することで、学校における「プランクトンの観察」をその場限りに終わらせず、そのライフサイクルを実験を通して学ぶことができる学習へと発展させることを意図して、簡易なプランクトン個体単離飼育容器を開発した。
容器の素材には、透明性や加工性などに優れるシリコーンゴム(PDMS : Polydimethylsiloxane)を用いた。スライドガラスにセロハンテープや寒天の小片を貼り付け、それらを凸版の鋳型としてPDMSを硬化させることで凹部を型取りし、鋳型から剥がしたPDMS小片を別の平坦なスライドガラス上に貼り付けることで、プランクトンを流す流路や、そこから分岐したプランクトンの飼育部屋などを作り込んだ透明なデバイスを多数製作した。ここで、市販のセロハンテープの小片1枚を鋳型にすると高さ50μm前後の流路が成形され、セロハンテープを重ねる枚数を調整することで飼育対象とするプランクトンのサイズに応じた高さの流路を作製できた。例えば、2枚重ねたセロハンテープを鋳型とした場合には、ゾウリムシ(Paramecium caudatum)の個体が余裕を持って通過し、縦方向には回転できないが横方向には回転できる程度の高さの流路が作製された。デバイス内の流体の駆動・操作は、「紙縒り」に水を吸わせる方法(毛細管力による方法)やシリコーンチューブ等を介して空気圧を操作する方法、流路出入口上に設けた液貯めの水面の高さの差による静水圧による方法等のほか、流路に刺し込んだガラス管マイクロピペットによる吸引や、二流路型のガラス管マイクロピペット(θ管)を用いた培養液の交換も可能であることを確認し、実際にゾウリムシの個体を飼育部屋に単離し、少なくとも1週間、飼育しながら顕微鏡観察を続けることが可能であることを確認した。
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