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空間光制御による3次元マルチ細胞操作・計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20034018
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関横浜国立大学

研究代表者

丸尾 昭二  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (00314047)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2009年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2008年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードマイクロ光造形 / 心筋細胞 / バイオマイクロポンプ
研究概要

本研究では、3次元マルチ光マニピュレーション技術とマイクロ流体制御技術を融合し、複数の細胞を自在に配置・固定する「3次元マルチ細胞操作システム」を構築する。さらに、本システムを用いて、心筋細胞と3次元微細構造を組み合わせたバイオマイクロポンプの開発をめざしている。本年度は、細胞株の1種であるP19.CL6を分化させて、自律的に拍動する心筋細胞を得るための実験条件を探索した。細胞の継代時期や分化誘導を引き起こすためのDMSOの濃度などを最適化し、分化誘導後3週間程度で拍動する心筋細胞を得るための実験条件を確立した。次に、2光子マイクロ光造形法を用いてドーム型チャンバーを造形した。さらに、光ピンセットに基づく細胞マニピュレーションシステムを用いて、未分化のP19.CL6細胞を作製したドームチャンバーの上面に配置・固定化する実験を行った。この際、細胞の初期位置を規定するために、微小なポール構造および外壁構造を形成し、チャンバー上面から細胞が流れ出ないようにチャンバー構造を改良した。今後は、チャンバー上に配置した細胞を分化させて、心筋細胞によって駆動するバイオマイクロポンプの試作を行う予定である。また、新しいマイクロ流体制御技術として、これまで我々が開発してきたスパイラルロータを複数用いたタンデム型マイクロポンプを開発した。このタンデムポンプは、空間光変調素子を用いた光駆動システムを用いて形成した複数焦点スポットによって2つのロータを同時駆動することによって液体の長距離輸送を可能とするポンプであり、バイオマイクロポンプへの溶液供給や細胞操作技術に利用可能である。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optically driven micropump with a twin spiral microrotor2009

    • 著者名/発表者名
      S.Maruo, A.Takaura, Y.Saito
    • 雑誌名

      Optics Express 17

      ページ: 18525-18532

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光造形によるマイクロ流体輸送機構作製2008

    • 著者名/発表者名
      丸尾昭二
    • 雑誌名

      応用物理 第77巻

      ページ: 417-420

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A viscous micropump using a spinning microrotor driven by a Laguerre-Gaussian beam2009

    • 著者名/発表者名
      S.Maruo, Y.Saito
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-nanomechatronics and Human Science (MHS) 2009
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ラゲールガウスビームを用いたマイクロ構造体の光駆動2009

    • 著者名/発表者名
      斉藤洋平, 丸尾昭二
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Magnetically driven micropump produced by microstereolithography with ferrite nanoparticle composite photopolymer2008

    • 著者名/発表者名
      S. Malmo, T. Saeki, Y. Kanazawa and Y. Ichiyanagi
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-nanomechatronics and Human Science(MHS)2008
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-11-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ラゲールガウスビームを用いた光マニピュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      斉藤洋平, 丸尾昭二
    • 学会等名
      第26回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.geocities.jp/naaomicrosystems/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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