| 研究概要 |
(I)マイクロツールの設計と製作
(1)付着性のマイクロビーズの利用:付着性のマイクロビーズにイースト菌を固定し,菌に直接レーザ照射することなしに搬送できた.
(2)マイクロツールの製作:光硬化性樹脂に紫外線を照射して,マイクロツールを蛍光色素または色素で染色したり,マイクロビーズを連結して機能性マイクロツールを試作した.
(3)マイクロツールによる微生物の操作:マイクロツールを用いて微生物をツールに固定し,間接操作を試みた.光硬化性樹脂を光トラップして搬送することで高速に搬送できた.
(II)マイクロツールの環境投入と環境制御
(1)マイクロツールの環境投入方法:親水性や疎水性の光硬化性樹脂の濃度を調整して,紫外線を照射することで,マイクロツールをチップの内部にてその場で製作できた.
(2)マイクロ流体環境設計と製作:マイクロチップを試作し,光硬化性樹脂によりチップ内部に細胞を固定して,細胞反応を計測するための流体環境を制御した.イースト菌を用いて細胞培養や蛍光反応などの実験を行い,単一細胞解析を可能とした.
(3)マイクロ流体制御:加熱によってゲル化する熱ゲルを用いたマイクロバルブを設計し,試作し,動作確認を行った.電極への通電加熱によって,流路内の流れを簡易に制御できた.
(III)マイクロツールによる目標物の位置・姿勢操作の安定化
(1)レーザーマイクロマニピュレーションによる安定操作:マイクロツールを複数安定に軌道制御するため,マイクロツールのサイズに依存したブラウン運動の影響を考慮して,安定搬送条件を導出した.また,光トラップ力を計測し,実験的に有効性を確認した.これにより複数の対象物を安定して軌道制御できた.
(2)レーザーマイクロマニピュレーションによる位置・姿勢制御:3つのマイクロビーズを三角形に連結して,この姿勢と位置を独立して制御することが可能となった.
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