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バイオ化学ICの創製

研究課題

研究課題/領域番号 13305017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

生田 幸士  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90212745)

研究分担者 長倉 俊明  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (40288577)
成瀬 恵治  名古屋大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (40252233)
丸尾 昭二  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00314047)
長谷川 忠大  大阪工業大学, 工学部, 講師 (10340605)
野方 誠  立命館大学, 理工学部, 助教授 (80335067)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
56,290千円 (直接経費: 43,300千円、間接経費: 12,990千円)
2002年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2001年度: 42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)
キーワードバイオ化学IC / マイクロ光造形法 / 光硬化性樹脂 / 生体適合性材料 / テーラーメード製薬 / 体内埋込デバイス / マイクロ化学分析システム / 光駆動 / テーラーメイド製薬
研究概要

我々が独自開発してきた「化学IC」の内部に、各種細胞を内包したバイオ化学ICを開発するために下記の基礎研究を行った。1.高耐久性マイクロポンプの開発と無細胞蛋白合成への応用密着性の高い新型バルブを提案・開発し、耐久性の高い高性能マイクロポンプチップを作製した。本マイクロポンプを用いて、マイクロチップ内で7時間にわたり無細胞蛋白合成を行うことに初めて成功した。ポンプもマイクロ化することにより、蛋白合成用化学ICを、テーラーメード医療や体内埋込型デバイスへ応用することが可能となった。2.マイクロホモジナイザー化学ICの開発生化学や細胞生物学において必要不可欠な前処理操作であるホモジナイズ処理を行うための化学ICを開発した。本チップでは、圧電素子の振幅をホーンで拡大して、チップ内でキャビテーションを誘起する。これによりチャンバー内の細胞を破砕する。試作チップでは、わずか3秒間のホモジナイズにより、100%の効率で細胞(PC12)を破砕することに成功した。このチップによって、バイオ化学IC内部で培養した細胞を破砕し、有用タンパクなどを精製することが可能となる。3.光硬化樹脂材料の生体適合性検証長期間安定して細胞を培養するバイオチップを作製するには、生体適合性の高い光硬化性樹脂材料が必要不可欠である。我々は、複数種の医療用光硬化性樹脂を用いて、実際に細胞培養試験を行った。その結果、高い生体適合性を有する光硬化性樹脂を見いだした。さらに光硬化性樹脂製マイクロチャンバーの生体適合性を高めるために各種コーティング手法の検討を行い、有効なコーティング剤を決定した。その結果、96時間以上にわたって細胞を長期培養することに成功した。以上の基礎実験から、バイオ化学ICの実現に向けての基礎を築いた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (93件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (93件)

  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta, H.Korogi: "Submicron manipulation tools driven by light in a liquid"Applied Physics Letters. 82・1. 133-135 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta: "Submicron stereolithography for the production of freely movable mechanisms by using single-photon polymerization"Sensors and Actuators A. 100・1. 70-76 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, Y.Sasaki, H.Maegawa, S.Maruo, T.Hasegawa: "Micro ultrasonic homogenizer chip made by hybrid microstereolithography"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 745-747 (2002)

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  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda, S.Maruo: "User-assembly, fully integrated micro chemical laboratory using biochemical IC chips for wearable/implantable applications"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 37-39 (2002)

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  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta, H.Korogi: "Direct nanomanipulation tools for biological samples"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 937-939 (2002)

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  • [文献書誌] T.Hasegawa, K.Ikuta: "Silicone rubber coupling for micro fluidic devices -Theoretical analysis of sealing properties for interconnection"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 694-696 (2002)

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  • [文献書誌] K.Ikuta, Y.Sasaki, H.Maegawa, S.Maruo: "Biochemical IC chips for pretreatment in biochemical experiments"Proc. of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2003). 343-346 (2002)

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  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda, S.Maruo: "Fully-integrated micro biochemical laboratory using biochemical IC chips"Proc. of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2003). 451-454 (2002)

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  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda, S.Maruo: "Biochemical IC chips fabricated by hybrid microstereolithography"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. (In press). (2003)

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  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta, H.Korogi: "Optically driven micromanipulation tools fabricated by two-photon microstereolithography"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. 739(In press). (2003)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "医療へ。生命科学へ。マイクロのちから。"NTT Advanced Technology. 23. 2-7 (2002)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "マイクロナノロボティクスを用いた低侵襲医療"日本内視鏡外科学会雑誌. 8・1. 36-40 (2003)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "マイクロシステムと未来医療"現代医療. 35・3. 78-85 (2003)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "21世紀の新しい医療ツールを生み出すマイクロマシンの世界へようこそ!"デザインニュース. 261. 86-89 (2003)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "化学ICが拓くバイオマイクロデバイス-分析系から合成系,生態系への挑戦-"化学装置. 44・2. 48-54 (2002)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "未来医療のためのマイクロナノマシンとロボティクス"人工臓器. 31・3. 124-129 (2002)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "化学の世界を変える化学ICチップ"未来材料. 2・3. 16-23 (2002)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "マイクロロボティクスによる低侵襲医療"臨床放射線. 47・3. 407-414 (2002)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "オピニオン2002"AXIS. 97. 81-85 (2002)

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  • [文献書誌] 生田幸士: "化学IC入門"マテリアルステージ. 1・10. 5-9 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 生田幸士: "化学ICが開くテーラーメード化学と医療"BME. 15・10. 63-67 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoh H, Ishiguro N, Sawazaki S.Amma H, Miyazu M, Iwata H, Sokabe M, et al.: "Uni-axial cyclic stretch induces the activation of transcription factor nuclear factor kappaB in human fibroblast cells"FASEB J.. 16. 405-407 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada M, Numaguchi Y, Okumura K, Harada M, Naruse K, Matsui H, et al.: "Prostacyclin synthase gene transfer modulates cyclooxygenase-2-derived prostanoid synthesis and inhibits neointimal formation in rat balloon-injured arteries"Arterioscler Thromb. Vasc. Biol.. 22. 256-262 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawai M, Naruse K, Komatsu S, Kobayashi S, Nagino M, et al.: "Mechanical stress-dependent secretion of interleukin 6 by endothelial cells after portal vein embolization : clinical and experimental studies"J. Hepatol. 37. 240-246 (2002)

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  • [文献書誌] Takayama S, Ostuni E, LeDuc P, Naruse K, Ingber DE, Whitesides GM: "Selective Chemical Treatment of Cellular Microdomains Using Multiple Laminar Streams"Chemistry and Biology. 10. 123-130 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Danceu T, Adam R, Naruse K, Freeman M, Hauschka: "The role of calcium in regulating the response of osteoblasts to mechanical stretch"P. FEBS letter. (印刷中). (2003)

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  • [文献書誌] 生田幸士(分担執筆): "マイクロマシン技術総覧"産業技術サービスセンター. 753 (2003)

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  • [文献書誌] 丸尾昭二(分担執筆): "マイクロマシン技術総覧"産業技術サービスセンター. 753 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長倉 俊明(分担執筆): "マイクロマシン技術総覧"産業技術サービスセンター. 753 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta, H.Korogi: "Submicron manipulation tools driven by light in a liquid"Applied Physics Letters. 82 CNo.1. 133-135 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Maruo and K. Ikuta: "Submicron stereolithography for the production of freely movable mechanisms by using single-photon polymerization"Sensors and Actuators. A100,no.1. 70-76 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takayama, E.Ostuni, P.LeDuc, K.Naruse, D.E.Ingber, G.M.Whitesides: "Selective chemical treatment of cellular microdomains using multiple laminar streams"Chemistry & Biology. 10. 123-130 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayama S, Ostuni E, LeDuc P, Naruse K, Ingber DE, Whitesides GM.: "Subcellular positioning of small molecules"Nature. 28 ; 411(6841). 1016 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda and S.Maruo: "Fully-integrated micro biochemical laboratory using biochemical IC chips"Proc.of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2003). 451-454 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, Y.Sasaki, H.Maegawa and S.Maruo: "Biochemical IC chips for pretreatment in biochemical experiments"Proc.of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2003). 343-346 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, H.Ichikawa and K.Suzuki: "Safety active catheter with multi-segments driven by innovative hydro-pressure micro actuators"Proc.of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2003). 130-135 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta and H.Korogi: "Direct nanomanipulation tools for biological samples"Micro Total Analysis Systems 2002. 937-939 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, Y.Sasaki, H.Maegawa, S.Maruo and T.Hasegawa: "Micro ultrasonic homogenizer chip made by hybrid microstereolithography"Micro Total Analysis Systems 2002. 745-747 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda and S.Maruo: "User-assembly, fully integrated micro chemical laboratory using biochemical IC chips for wearable/implantable applications"Micro Total Analysis Systems 2002. 37-39 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hasegawa and K.Ikuta: "Silicone rubber coupling for micro fluidic devices-Theoretical analysis of sealing properties for interconnection-"Micro Total Analysis Systems 2002. 694-696 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, K.Ikeda, A.Takahashi and S.Maruo: "Chemical IC chip family for on-chip cell-free protein synthesis from DNA"Micro Total Analysis Systems 2001. 66-68 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta and H.Korogi: "Remote Light-driven Micromachines Fabricated by 200 nm Microstereolithograph"Proc.of the 2001 first IEEE Conference on Nanotechnology (IEEE-NANO 2001). 507-512 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, K.Ikeda, A.Takahashi and S.Maruo: "Artificial cellular device with cell-free protein synthesis ability constructed by chemical IC chips"Proc.of the 2001 first IEEE Conference on Nanotechnology (IEEE-NANO 2001). 134-139 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hasegawa and K.Ikuta: "Simple and effective method for hold and connect of chemical IC chip-set"Micro Total Analysis Systems 2001. 377-378 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ikuta, T.Adachi and T.Hasegawa: "Multi-micro pump chip to flow gases and liquids"Micro Total Analysis Systems 2001. 233-235 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta, H.Korogi: "Submicron manipulation tools driven by light in a liquid"Applied Physics Letters. 82・1. 133-135 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta: "Submicron stereolithography for the production of freely movable mechanisms by using single-photon polymerization"Sensors and Actuators A. 100・1. 70-76 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ikuta, Y.Sasaki, H.Maegawa, S.Maruo, T.Hasegawa: "Micro ultrasonic homogenizer chip made by hybrid microstereolithography"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 745-747 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda, S.Maruo: "User-assembly, fully integrated micro chemical laboratory using biochemical IC chips for wearable/implantable applications"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 37-39 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Maruo, K.Ikuta, H.Korogi: "Direct nanomanipulation tools for biological samples"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 937-939 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hasegawa, K.ikuta: "Silicone rubber coupling for micro fluidic devices -Theoretical analysis of sealing properties for interconnection-"Proceedings of Micro Total Analysis Systems 2002. 694-696 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ikuta, Y.Sasaki, H.Maegawa, S.Maruo: "Biochemical IC chips for pretreatment in biochemical experiments"Proc. of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2003). 343-346 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda, S.Maruo: "Fully-integrated micro biochemical laboratory using biochemical IC chips"Proc. of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems(MEMS 2003). 451-454 (2002)

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  • [文献書誌] K.Ikuta, A.Takahashi, K.Ikeda, S.Maruo: "Biochemical IC chips fabricated by hybrid microstereolithography"Mat.Res.Soc.Symp.Proc.. (In press). (2003)

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  • [文献書誌] S.Maruo, K.ikuta, H.Korogi: "Optically driven micromanipulation tools fabricated by two-photon microstereolithography"Mat.Res.Soc.Symp.Proc.. 739(In press). (2003)

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  • [文献書誌] 生田 幸士: "医療へ。生命科学へ。マイクロのちから。"NTT Advanced Technology. 23. 1-7 (2002)

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  • [文献書誌] 生田 幸士: "マイクロナノロボテイクスを用いた低侵襲医療"日本内視鏡外科学会誌. 8・1. 36-40 (2003)

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  • [文献書誌] Yamada M, Numaguchi Y, Okumura K, Harada M, Naruse K, Matsui H, et al.: "Prostacyclin synthase gene transfer modulates cyclooxygenase-2-derived prostanoid synthesis and inhibits neointimal formation in rat balloon-injured arteries"Arterioscler Thromb.Vasc.Biol.. 22. 256-262 (2002)

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  • [文献書誌] Kawai M, Naruse K, Komatsu S, Kobayashi S, Nagino M, et al.: "Mechanical stress-dependent secretion of interleukin 6 by endothelial cells after portal vein embolization : clinical and experimental studies"J.Hepatol. 37. 240-246 (2002)

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  • [文献書誌] S. Maruo, K. Ikuta: "Submicron stereolithography for the production of freely movable mechanisms by using single-photon polymerization"Sensors and Actuators A. 96(In press). (2002)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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