| 研究概要 |
卵細胞や細胞などの生体微粒子の操作は,畜産業やバイオ産業など様々な分野で必要不可欠である.接触操作ではツールの位置決め作業が煩雑で,外乱や不純物の混入が問題となっており,高速で高効率なシステムは実現が困難である.一方,閉じた空間で微小物体を操作する非接触マニピュレーションは,溶液の蒸発やピペットの運動による外乱を防ぎ,高速で高効率なシステムを実現するうえで基盤技術となる.そこで,本研究では,(1)磁場もしくは(2)レーザを用いて,3次元マイクロ構造体を液体中の閉空間で非接触駆動する研究を行う.それぞれのアプローチは特徴を有しており,更なる機能の向上をはかるとともに,各利点を活かしたアクチュエータの設計論を確立する.
我々のアプローチの特色は,人工的にマイクロ構造体を製作し,これを磁場もしくはレーザで操作することで,間接的に生体試料に力を加えられることであり,本研究では,操作対象を3次元構造物とし,材料・試薬と形状の両面から設計を見直すことで,新たな機能を実現し,操作性を向上し,磁場やレーザの制御方法を工夫することで新しい非接触アクチュエーションを提案することを目的とする.今年度の成果を以下にまとめる.
(1)磁気駆動: マイクロモールド型製作技術を確立し,マグネタイト含有PDMSツールの磁気特性を計測した.駆動回路系の設計製作,マイクロ流体チップの設計製作を行い,マイクロツール駆動実験・評価を行った.
(2)レーザ駆動: フォトリソグラフィを用いて,マイクロツールを製作し,光学顕微鏡下で観察しながら光トラップ操作を行った.また,光駆動制御系の設計製作を行い,マイクロツール駆動実験・評価を行った.
(3)基盤加工技術: 3次元フォトファブリケーションによる磁気マイクロッールの製作および,ポリマーMEMSによるマイクロ流体チップの製作を行った.
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