研究課題
基盤研究(B)
本研究の目的は、生化学や分析化学、医学を用いたマイクロ診断チップを作るために、微細な針・球・溝を用いた積層構造を基準にして、マイクロ診断チップのプロトタイプ群を設計して試作し、さらにそれらのプロトタイピングから得た知識を一般化して、上位概念としてマイクロ診断チップの設計指針を広く提示することである。以下に成果の概要を示す。(1)様々な材質で微細な針・球・溝・積層構造を作製する基本的な加工技術の開発を行った。金属箔からレーザ加工と研磨によって数十μm程度の針を形成する技術・電子ビームを用いて直径10nm程度の炭素の針を任意の位置に生成する技術(針)、生体親和性をもつゲルで直径1μm以下の球を生成する技術・基板の親疎水性を制御して細胞培養液滴を生成する技術(球)、レーザ溶接を用いてステンレス製基板を接合する技術・原子ビームを照射し表面を活性化してガラス製基板を接合する技術(積層)を開発した。(2)これらの技術を免疫測定チップ・細胞培養アレイチップなどのマイクロ診断チップのプロトタイピングに適用した。免疫測定チップでは流路のパターン形状に切り抜いたステンレス箔をプラスチックフィルムでラミネートしたものを試作した。これは流路中の検体試薬に溝の左右からステンレス箔製の壁を電極として利用して電場を与え、検体と、直径2μmのラテックス球に塗布した免疫物質とを反応させるものである。また細胞培養アレイチップでは基板上に親疎水パターニングを行い、特定の位置に細胞入り培養液液滴を生成した後、微細流路溝を形成した蓋をかぶせて特定の細胞にのみ所望の試薬を投与して反応を観察するシステムの開発を行った。(3)さらにこれらの技術の開発を通して、マクロ空間との接続が重要であること、検出原理に応じた最適な空間サイズがあること、などの設計指針を提示した。
すべて 2004 2003
すべて 雑誌論文 (22件) 図書 (2件)
Precision Engineering 28
ページ: 181-185
4^<th> International Workshop on Mirofactories 2004 1
ページ: 1-6
4^<th> International Workshop on Mirofactories 2004 2
ページ: 480-485
Proc.ASPE Annual meeting 2004 34
ページ: 678-681
ページ: 658-661
ページ: 121-124
Precision Engineering Vol.28
4^<th> International Workshop on Mirofactories 2004 Vol.1
4^<th> International Workshop on Mirofactories 2004 Vol.2
Proc.ASPE Annual meeting 2004 Vol.34
Proceeding of the International Symposium on Microchemistry and Microsystem 2003
ページ: 33-34
Proc.ASPE Annual meeting 2003 30
ページ: 95-98
ページ: 539-542
MICRO SYSTEM Technologies 2003
ページ: 320-327
マイクロマシン技術総覧 1章
ページ: 397-405
ナノテクノロジー大事典 5.5章
ページ: 549-556
Proc.ASPE Annual meeting 2003 Vol.30
Technological cyclopedia of micromachine Chapter 1
Dictionary of Nanotechnology Chapter 5.5
