半導体プロセスによる極狭スリット細胞分離マイクロ流路形成と単一細胞分離構造の融合

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23510141
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 松谷 晃宏 東京工業大学, 技術部, 技術職員 (40397047)
• 連携研究者: 髙田 綾子 東京工業大学, 技術部, 技術職員 (20401565)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: マイクロバイオシステム / 半導体プロセス技術

研究概要

細胞研究においては一細胞毎の分析が必須である。本研究では半導体プロセスを用いてサブミクロンサイズのピラー構造をマトリックス状に製作し単一細胞操作の実現を目指した。新開発のAr/F2気相エッチングプロセスによりSiの極狭スリット気液分離の2段マイクロ流路を製作し大腸菌の輸送に成功した。大腸菌と酵母の単一分離とサイズ分離を同時に実現し，培養にも成功した。Arプラズマを用いてマイクロレンズアレイを製作し，レーザ光の集光を観測し細胞搬送ための光ピンセット機能の基礎を確認した。本研究により細胞分離マイクロ流路形成と単一細胞分離構造の融合への基礎技術が確立され，単一細胞分析技術への応用が広く期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of Silicon Microchannel for Transport of Bacterial Cells by Ar/F_2 Vapor Etching Process (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani, and A. Takada
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 047001
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.047001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microfabrication of Si and GaAs by Plasma Etching Process Using Bacterial Cells as an Etching Mask Material (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani and A. Takada
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 51 ページ: 087001
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.087001
  • 査読あり
• [学会発表] InP 基板上に製作したマイクロ囲いを用いた出芽酵母の培養 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,髙田綾子
  • 学会等名: 第28回化学とマイクロ・ナノシステム学会
  • 発表場所: イーグレ姫路
  • 年月日: 2013-12-06
• [学会発表] マイクロ牧場アレイを用いた出芽酵母の培養 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,髙田綾子
  • 学会等名: 2013年第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] Ar/F_2気相エッチングにより製作したSiマイクロ流路を用いた大腸菌細胞の輸送 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,髙田綾子
  • 学会等名: 第4回集積化MEMS技術研究ワークショップ
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2013-07-27
• [学会発表] マイクロピラー構造を用いた大腸菌と酵母の単一細胞分離とサイズ分離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,髙田綾子
  • 学会等名: 2013年第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Single-Cell Isolation and Sizing of Microorganisms by Microenclosure Array with Multipillar Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani and A. Takada
  • 学会等名: MNC2012
  • 発表場所: Kyot, Japan, 神戸メリケンパークオリエンタルホテル
  • 年月日: 2012-11-01
• [学会発表] Microfabrication of Single-Cell Isolation Structure on Vertical Cavity Surface Emitting Laser Wafer (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani and A. Takada
  • 学会等名: 第29回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] Microfabrication of Si based Microchannel for Transport of Bacterial Cells by Ar/F_2 Vapor Etching and Cl_2 Inductively Coupled Plasma Etching (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani, H. Ohtsuki and A. Takada
  • 学会等名: 11^<th> APCPST
  • 発表場所: Kyot, Japan, 京都大学
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] 半導体プロセスを用いた細胞サイズ分離用マイクロピラー構造の製作 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,高田綾子
  • 学会等名: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Single-Cell Isolation of Bacteria Using Microenclosure and Its Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani and A. Takada
  • 学会等名: RSC Tokyo Conference
  • 発表場所: Makuhari, Japan, 幕張メッセ
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] Ar/F_2 気相エッチングによる細菌細胞輸送用Si マイクロ流路の形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,髙田綾子
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] 低圧プラズマプロセスによる細菌細胞の分解と細菌細胞を用いた半導体のドライエッチング (2011)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,髙田綾子
  • 学会等名: 電気学会プラズマ/パルスパワー合同研究会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Dry Etching of Escherichia coli by O_2-, Ar-, Air-, and H2_O- Plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani and A. Takada
  • 学会等名: Plasma Conference 2011 (PLASMA2011)
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] Fabrication of Si based Microchannel by Ar/F_2 Vapor Etching and Plasma Etching (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani and A. Takada
  • 学会等名: Plasma Conference 2011 (PLASMA2011)
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] Ar/F_2 気相エッチングによる極微小径Si マイクロ流路の形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松谷晃宏,髙田綾子
  • 学会等名: 第24回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2011-11-02