光圧力と静電力とを組合せたDNAのマイクロマニピュレ-ション

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650347
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 水野 彰 豊橋技術科学大学, 技術開発センター, 助教授 (20144199)
• Keywords: 光圧力 / 静電力 / マイクロマニピュレ-ション / DNA / 塩基配列 / レ-ザトラップ / 誘電泳動 / マイクロマシン

Research Abstract

1.光学系および電極の作成
蛍光顕微鏡に下方よりYAGレ-ザを入射させ、焦点面に直径5μm程度のスポットを作り、光圧力を生じさせた。DNAの蛍光像は高感度SITカメラにて観察した。カメラの前にフィルタを入れ、レ-ザ光(パワ-500mW)は減衰させた。電極はスライドガラスに銅蒸着膜を作り、フォトレジストを用いて作成した。間隔100μmの平行電極系とし、80V,1MHzの高周波電圧を印加した。
2.個別DNAの観察
DAPI染色により入ファ-ジDNA(約50Kbp)を個々に観察できる。電圧を印加すると丸まっているDNAが伸長するので、これにより個々のDNAであることを確認した。
3.個別DNAの選別操作
まず、光圧力のみで個々のDNAを捕捉して輸送できるかどうかを調べたが、本実験条件下では不可能であった。しかし、電界が形成されている液体中にレ-ザを照射すると、レ-ザスポットに対し電界と直角方向から入り、平行な方向に出る流れ場が形成できることを見出した。この流れ場はスポット付近の半径10μm程度の局所において形成でき、その速度がレ-ザパワ-および電界強度で制御できるので、この流れ場を用い、一個のDNAを選別・輸送することに成功した。
4.DNAの固定・観察用試料の作成
直径10μmのタングステン線と、それに平行な蒸着電極を用い、間隔100μmにおいて80Vの高周波電界によりDNAを伸張させつつ、タングステン線を回転させることにより、DNAをタングステン線の表面に付着させることが可能であることを示した。

Research Products

• [Publications] 西岡 将輝,松本 修一,大野 雄司,水野 彰: "レ-ザ光圧力を軸受けとした回転電場によるマイクロモ-タ" 静電気学会講演論文集. 229-232 (1991)
• [Publications] 坂野 博英,大野 雄司,西岡 将輝,水野 彰: "光圧力と静電力を用いた細胞等の形状計測" 静電気学会 講演論文集. 283-286 (1991)
• [Publications] 大野 雄司,水野 彰: "静電力を用いたDNA観察用試料の作成法の検討" 静電気学会講演論文集. 287-290 (1991)
• [Publications] 大野 雄司,水野 彰: "静電力によるDNAの操作" 化学工学会第24回秋季大会 研電発表講演要旨集. 76-76 (1991)
• [Publications] 水野 彰,坂野 博英,大野 雄司: "レ-ザ光圧力と静電力とを組合せた細胞等のマイクロマニピュレ-ション" レ-ザ研究. 19ー9. 895-900 (1991)