| 研究概要 |
本研究では,フォトファブリケーションを基盤とする微細加工技術を駆使して,マイクロ流路と流体制御機能を有するマイクロ流体チップを製作し,この内部で個々の細胞や機能性マイクロツールを操作し,チップ内部の環境を制御することで生じる細胞の変化をナノオーダーの空間分解能で計測することが可能な単一細胞レベルの操作・観察・計測システムの基盤技術に関する研究を推進した.具体的には,(1)単一細胞評価を目的とし,バイオチップ内のpH,温度,酸素濃度を調整し,マイクロツールを均一サイズで造形して投入する機能を有する機能性バイオチップを改良設計,製作した.硬い細胞壁を有する細胞の評価に適した駆動方式の基礎検討を行った.また,局所環境計測と融合したシステムを設計した.(2)局所環境計測での空間分解能をナノオーダーに向上するため,センサヘッドのサイズを小型化した.また,リアルタイム計測に適した画像処理システムを構築し,局所環境制御が可能なシステムに組み込んだ.(3)マイクロツールの駆動制御方法を改良し,力出力を増大し,安定な軌道制御系を構築した.また,単一細胞の剛性計測ができる機能を実現し,局所環境制御・計測と融合した統合システムを設計した.(4)マイクロツールのセンサヘッドを小型化し,単一細胞の計測システムに統合し,細胞の剛性を計測する機能を実現した.(7)マイクロチャンバーに遺伝子操作したサンプル細胞を投入し,マイクロツールを用いて浸透圧変化による細胞の形状変化を計測した.これまで誰も調べることができなかった生体膜輸送体の機能を定量評価した.
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