| 研究概要 |
生体内で行われている細胞の分化,増殖,組織形成の過程はいまだ十分に理解されていない.このため実験条件を調整しやすいIn vitro系での組織構築技術が重要となる.そこで超高速操作技術を利用して細胞特性をデータベース化し,細胞システムの活動を追跡し,自律誘導するための最適な環境場とダイナミック刺激との関連を明らかにすることが目的である.本研究の特色はオンチップで超高速にマイクロ・ナノロボットを操作し,マイクロ流路技術に物理的操作技術を導入し,細胞の分離,個別培養,局所環境制御,計測を行い,リアルタイム解析を実現する点にある.本年度は細胞のマルチパラメータ計測のための計測技術の基礎と実験的評価を実施した.
(1)フロー式細胞マルチパラメータ計測
(1-1)オンチップロボティクスの微細加工技術基盤:オンチップロボティクスに必要となる, 三次元ナノ加工技術，基盤接合技術の基礎を確立した．マイクロ流体チップ底部を反応性プラズマエッチングで加工したガラス基板とマイクロロボットを組み込んだシリコン基板を接合することでチップの剛性を向上し，計測の安定性を向上した．
(1-2)細胞の力学的,化学的パラメータの高速計測:細胞を変形させるための可動部を有するマイクロ流体チップを製作した．細胞の変形には，我々が独自に開発した直接外部駆動機構を用いた．直接外部駆動機構は，µm以下の位置決め精度及び1 nN以下の力計測分能を実現する．チップ内での細胞の機械的特性計測に成功し，細胞の粘弾性計測に向けた基礎を確立した．また，A01の金子らと共同で,可動部が無く，細胞の硬さ指標を高速かつ連続に計測可能なマイクロ流体チップを製作した.
(5) 特定細胞の高速分離:フォトリソグラフィにより加工可能で，温度に応じて体積が変化するバイオレジストを流路中にパターニングし，電極加熱で膨潤を制御することで流体を制御し特定の細胞を高速に分離する，細胞ソート機構を試作，評価した．
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