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2019 年度 実績報告書

超短パルスレーザー誘起表面微細構造を利用した抗体タンパク質の固定化と原理解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14140
研究機関秋田県立大学

研究代表者

合谷 賢治  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (40757332)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードフェムト秒レーザー / レーザー加工 / マイクロ流体チップ / 抗体固定化 / PMMA / 親水化
研究実績の概要

本研究により、数百μmのマイクロ流路上の局所領域に抗体を精度・再現性良く固定化し、生化学分析に応用可能な高度な検出技術への展開の可能性が示された。
最終年度においては、本課題で目的とする、PMMA基板への抗体固定化領域の設計指針の確立のため、レーザー改質領域と抗体の固定化能について評価を行った。実験の結果、PMMA基板上へのレーザー照射によって改質された領域では、基板表面の機械的・化学的な特性が変化していることを確認した。具体的には、①親水性官能基の増加、②微細溝構造による毛細管現象、③超親水性界面によるナノドロップレットの送液能を確認し、分析を行った。①の親水性表面については、XPS分析により評価したところ、親水性官能基が増加し、微細溝構造に液体が侵入されやすい状態を作り出してることを確認した。また、①親水性官能基の増加と②毛細管現象の効果により、超親水性の局所界面が創出され、③の送液能を生み出していることを確認した。さらに、レーザーの照射条件を調整させながら溝構造を作製することで、マイクロドロップレットに対する送液能力を自在に制御することに成功した。また、溝構造の送液能を活用し、液中に分散するマイクロビーズの分離実験を試み、溝構造を数μm~数十μmの幅に調整したところ、粒径ごとの分離が可能であることが分かった。
以上の結果から、本課題の目的は達成され、さらなる応用技術の展開の可能性が示された。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019 その他

すべて 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] フェムト秒レーザ加工を利用したマイクロ流体チップの局所親水化と抗体分子の固定化2019

    • 著者名/発表者名
      合谷賢治、渕脇雄介、田中正人、大家俊彦、片岡正俊
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第40回年次大会
    • 招待講演
  • [備考] 秋田県立大学 教員紹介

    • URL

      http://www.akita-pu.ac.jp/stic/souran/scholar/detail.php?id=350

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公開日: 2021-01-27  

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