キャピラリー-マイクロチップ統合分離分析システムの構築

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15350040
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 姫路工業大学
• 研究代表者: 久本 秀明 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00286642)
• 研究分担者: 寺部 茂 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50115888)
• キーワード: マイクロチップ / キャピラリー / 前処理 / センシング / 化学機能

研究概要

本年度はキャピラリー-マイクロチップ統合システム構築のための基盤技術開発として、次の項目を実施した。
(A)キャピラリー-マイクロチップ結合法の開発
(B)CEの問題が解決できるマイクロチップ集積化化学プロセスの開発
(A)についてはポリマーマイクロチップとキャピラリーの結合法、(B)については高感度イオンセンシングチップの開発を実施した。
(1)ポリマーマイクロチップ-角型キャピラリー結合法の開発
ここでは角型ガラスキャピラリーを、角型断面を持つマイクロチャネルに接合させる方法を確立した。チップ材料としてポリジメチルシロキサン(PDMS)を用い、ガラス製モールドを用いるモールディング法によって角型マイクロチャネルを作製し、同サイズの角型キャピラリーを埋め込む。ここへスピンキャストしたPDMS薄膜をカバーとして用いることで、キャピラリー埋め込み時に生じるデッドボリュームや液漏れを防ぐことが可能となり、ポリマーマイクロチップ-角型キャピラリー結合法の基盤技術開発に成功した。
(2)高感度イオンセンシングチップの開発
油水界面でのイオン対抽出メカニズムに基づいたイオンセンシングチップを作製した。ここでは新規な作製法として、角型キャピラリー内壁にイオン選択性オプトード膜をコーティングし、そのキャピラリーをPDMSチップに埋め込んだ新型チップを作製した。オプトード膜の膜厚変化に伴う応答速度、感度を詳しく調べた結果、2分程度の応答時間で蛍光応答を示すセンシングキャピラリーの開発に成功した。このキャピラリーをPDMSチップに埋め込み、多種類イオンのセンシングチップ作製に成功した。

研究成果

• [文献書誌] K.Uchiyama et al.: "An Interface Chip Connection between Capillary Electrophoresis and Thermal Lens Microscope"Electrophoresis. 24. 179-184 (2003)
• [文献書誌] B.-F.Liu et al.: "Subsecond Separation of Cellular Flavin Coenzymes by Microchip Capillary Electrophoresis with Laser-Induced Fluorescence Detection"Journal of Chromatography A. 1021. 201-207 (2003)
• [文献書誌] K.Sato et al.: "Integration of Chemical and Biochemical Analysis Systems into a Glass Microchip"Analytical Sciences. 19. 15-22 (2003)
• [文献書誌] K.Sato et al.: "Microchip-Based Chemical and Biochemical Analysis Systems"Advanced Drug Delivery Reviews. 55(3). 379-391 (2003)
• [文献書誌] 久本秀明: "マイクロ膜化学システムの構築"ファインケミカル. 32(16). 37-42 (2003)
• [文献書誌] M.Tokeshi et al.: "Chemical Processing on Microchips for Analysis, Synthesis, and Bioassay"Electrophoresis. 24(21). 3583-3594 (2003)