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静電界を用いた微小油中液滴の生成方法・操作方法の検討とバイオ分野への応用を目的として研究を実施した。前年度までに、静電霧化現象を油中液滴生成に適用して、溶液に直流高電圧を印加することで油中に微小な液滴を生成し、液滴粒径の制御に成功している。さらにDNAを含んだ溶液を水相として用いて液滴生成を行い、直鎖状および環状DNAに顕著な影響がないことがゲル電気泳動により示された。今年度はこのようにして生成した液滴が微小生化学反応場として利用可能かどうか検証した。そのために、環状プラスミドDNAを鋳型としてPCR反応を行ったところ、通常の鋳型を用いた場合と同様に増幅産物が得られた。前年度までの結果と併せて、本実験の条件では液滴生成による生体高分子そのものやその後の生化学反応への影響はほとんどないと考えられる。また、不平等電界を用いた液滴輸送・融合技術について引き続き実験を進めたところ、適当な条件下では印加電圧を変化させることで移動速度と進行方向を制御することが可能であることを示した。この液滴操作において、油中液滴には局所的にかつ瞬間的に強電界が印加されると考え、油中液滴中での遺伝子導入を試みた。その結果、従来法と比較して導入効率は低いものの、大腸菌や培養細胞に対して遺伝子導入が可能であることが示された。このように液滴内で遺伝子導入を行えることより、微小なスケールでの遺伝子導入が可能であることが示唆された。本研究により、静電霧化現象を用いた油中液滴生成がバイオ分野に適用可能であること、不平等電界を用いて液滴を非接触操作できること、油中液滴と直流高電圧を用いて遺伝子導入できることが示された。
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