| 研究課題/領域番号 |
16201031
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
マイクロ・ナノデバイス
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
庄子 習一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00171017)
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| 研究分担者 |
船津 高志 東京大学, 大学院薬学研究科, 教授 (00190124)
本間 敬之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80238823)
荒川 貴博 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (50409637)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
50,310千円 (直接経費: 38,700千円、間接経費: 11,610千円)
2006年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2005年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2004年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
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| キーワード | マイクロ流体システム / マイクロ化学システム / MEMS / マイクロ流体素子 / 生体分子ソータ / サンプルインジェクタ / ガラス微細構造体 / シースフロー / ガラス微細構造 |
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| 研究概要 |
近年世界的に研究が盛んなMicroTAS(マイクロ化学・生化学分析システム)の分野では、DNAやタンパク質といった生体物質の分析手法の進歩が著しい。それに比べて進展が遅れている分析に掛けるまでの生体サンプルの抽出・前処理にMEMSおよびナノテクノロジー技術を適用し,トータルシステムとしての機能を飛躍的に改善することを目的として研究を行った。具体的には特定の細胞や組織から生体サンプルを抽出・処理し,マイクロ生化学分析チップへ供給するシステムの実現を目指し、そのために必要なサンプル採集・選別および分析の前段階となる化学処理をナノリットルあるいはピコリットルオーダーの容積を持つマイクロ流路内で実現する流体デバイス/システムを開発した。
生体分子を分離・抽出するマイクロソータとしては、熱反応性ハイドロゲルをキャリアとして用い、ゾル-ゲル相転移を利用した流体スイッチングを原理として1入力-2出力のデバイスを開発した。構造の最適化によりソート速度5msec以下を実現した。また、DMDを用いて、1入力-9出力のマルチソータも実現した。前処理システムとし極微量の薬液を高精度で導入できるマイクロ細胞培養容器を実現した。3次元的なシースフローにより、容器内の特定の細胞に薬液をスポット的に導入する機構を開発した。また、細胞培養容器に高速に同じ種類の細胞を導入する流体システムおよび2種類の細胞の数を制御して導入する流体システムも実現した。DNAやタンパク質等の生体分子を油相に包んで、流体システム中で安定に搬送することを可能にする油相マイクロカプセルとして、油層/液相の均一微小ドロプレットおよび空気1油相1水相の新しいドロプレットの生成デバイスの開発を行った。
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