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2次元マイクロ凹面鏡アレイとケーラー照明による単一細胞2次元アレイ操作技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05020
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関東京工業大学

研究代表者

松谷 晃宏  東京工業大学, オープンファシリティセンター, 主任技術専門員 (40397047)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード細胞捕獲 / リソグラフィ / スンプ法 / 凹面鏡 / 細胞マニピュレーション / マイクロ凹面鏡 / 単一細胞分離 / エッチング / ナノマイクロバイオシステム / 半導体プロセス技術 / 細胞操作技術
研究成果の概要

近年の単一細胞操作の技術開発の要求は従来の集団分析的な方法から個々の細胞の振舞いに着目した研究に移りつつある。本研究はマイクロメートルサイズの微生物細胞についての単一細胞の捕獲技術を開発するものであり,2次元マイクロ凹面鏡アレイを配置した基板にケーラー照明の平行光を用いた集光スポット位置での光学的な細胞捕獲技術を用いることにより,単一細胞2次元アレイ捕獲技術の開発を目指し,2次元アレイ細胞トラップの原理実証や簡易製造法の実現可能性について示すことができた。また,スンプ法によるセルロイド製マイクロ凹面鏡の製作方法は,ディスポーザブルなマイクロ時計皿の製作にも活用可能なことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で示した2次元アレイ細胞トラップの原理や簡易製造法の実現可能性やスンプ法によるセルロイド製マイクロ凹面鏡の製作方法は,近年の単一細胞操作の技術開発の要求にも合致したものである。本研究の成果を応用することにより,従来の集団分析的な生化学的技術における多くの細胞から得られた平均値のみしか情報から,個々の細胞の振舞いに着目した研究が可能になり,創薬や細胞工学の研究に新しい展開が期待できる。本研究の成果は,このような細胞分析技術の要素技術の一つとして活用できるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Direct observation of spherical aberration under microscope using concave micromirrors2020

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Matsutani
    • 雑誌名

      European Journal of Physics

      巻: - 号: 5 ページ: 055303-055303

    • DOI

      10.1088/1361-6404/ab90df

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microfabrication of Concave Micromirror for Microbial Cell Trapping Using K?hler Illumination by XeF2 Vapor Etching2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Matsutani, Mina Sato, Koichi Hasebe, Ayako Takada
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 31 号: 4 ページ: 1325

    • DOI

      10.18494/SAM.2019.2235

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2019-04-30
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Celluloid Microenclosure and Microlens Array Fabricated by SUMP method and XeF2 Vapor Etching for Microbial Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Matsutani, Ayako Takada
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 30 ページ: 149

    • DOI

      10.18494/SAM.2018.1729

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] スンプ法によるセルロイドマイクロ時計皿アレイ細胞集積チップの製作2020

    • 著者名/発表者名
      松谷晃宏
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optical Characterization of Concave Micromirror Array for Microbial Cell Trapping Fabricated by Laser Lithography and SUMP Method2019

    • 著者名/発表者名
      A. Matsutani, A. Takada
    • 学会等名
      MNC2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スンプ法とレーザー描画により製作したマイクロ凹面鏡の集光特性2019

    • 著者名/発表者名
      松谷晃宏,髙田綾子
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Siマイクロ凹面鏡とケーラー照明光による酵母細胞の捕獲2019

    • 著者名/発表者名
      松谷晃宏,佐藤美那,長谷部浩一,髙田 綾子
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Microfabrication of Si-based Concave Micromirror Array for Microbial Cell Trapping by XeF2 Vapor Etching2018

    • 著者名/発表者名
      A. Matsutani, M. Sato, K. Hasebe, A. Takada
    • 学会等名
      MNC 2018, 31st International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] XeF2気相エッチングにより製作した微生物細胞捕獲用Siマイクロ凹面鏡の集光実験2018

    • 著者名/発表者名
      松谷晃宏, 佐藤美那, 長谷部浩一, 髙田 綾子
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] XeF2気相エッチングによるSiマイクロ凹面鏡構造の製作2018

    • 著者名/発表者名
      松谷晃宏, 西岡國生,佐藤美那
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Profile Control in Si Etching by Two-step Etching Process Using XeF2 Vapor for Fabrication of Concave Micromirror2017

    • 著者名/発表者名
      A. Matsutani, A. Takada
    • 学会等名
      39th International Symposium on Dry Process (DPS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] XeF2 気相エッチングとスンプ法により製作したセルロイドマイクロレンズによる酵母細胞の捕獲実験2017

    • 著者名/発表者名
      松谷晃宏,髙田綾子
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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