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2011 Fiscal Year Final Research Report

Basic research of high-throughput-technology which adds a small amount of liquid reagents using impact force generated with femtosecond laser

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 20310075
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Microdevices/Nanodevices
Research InstitutionTohoku Fukushi University (2010-2011)
Nara Institute of Science and Technology (2008-2009)

Principal Investigator

OKANO Kazunori  東北福祉大学, 感性福祉研究所, 研究員 (00443250)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) MASUHARA Hiroshi  奈良先端科学技術大学院大学, 特任教授 (60029551)
HOSOKAWA Yoichiroh  奈良先端科学技術大学院大学, 特任准教授 (20448088)
UWADA Takayuki  奈良先端科学技術大学院大学, 研究員 (30455448)
Project Period (FY) 2008 – 2011
Keywordsマイクロバイオシステム / フェムト秒レーザー / 極微量液中試薬添加 / レーザー誘起応力波 / 細胞刺激 / 細胞アレイ / 液中レーザーリソグラフィー
Research Abstract

We developed fundamental technologies by using a femtosecond laser(fs laser) on living-cell stimulation and manipulation. 1) Drags were delivered to limited area in culture medium by applying an fs laser-induced impact for bombing targeted cells with the drags. 2) The impact could release a targeted cell from a culture plate and delivered to a desired position. 3) Surface characteristic of the culture platform was changed from cytophobic to cytophilic when the fs laser was focused to the platform coated with cytophobic polymer. In conclusion, this fs-laser process in aqueous solution achieved the limited cell stimulation and the multiple cell arrangement.

  • Research Products

    (34 results)

All 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (17 results) Remarks (7 results)

  • [Journal Article] In-situ guidance of individual neuronal processes by wet femtosecond-laser processing of self-assembled monolayers2011

    • Author(s)
      H. Yamamoto, K. Okano, T. Demura, Y. Hosokawa, H. Masuhata, 他
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett

      Volume: 99 Pages: 163701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高強度フェムト秒レーザーパルスを用いた細胞操作-概要溶液中での基板表面改質による細胞接着領域の作製-2011

    • Author(s)
      岡野和宣, 松井愛, 前澤安代, 細川陽一郎, 杉山輝樹, 増原宏
    • Journal Title

      感性福祉研究所年報

      Volume: 12 Pages: 179-178

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Induction of cell. cell connections by using in situ laser lithography on a perfluoroalkyl-coated cultivation platform2011

    • Author(s)
      K. Okano, D. Yu, A. Matsui, Y. Maezawa, Y. Hosokawa, A. Kira, M. Matsubara, I. Liau, H. Tsubokawa, H. Masuhara
    • Journal Title

      Chem Bio Chem

      Volume: 12 Pages: 795-801

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オンチップ細胞選別と一細胞培養技術の開発2010

    • Author(s)
      岡野和宣, 前澤安代, 松原美恵, 細川陽一郎, 増原宏
    • Journal Title

      東北福祉大学感性福祉研究所年報

      Volume: 11 Pages: 157-163

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] フェムト秒レーザーを用いた細胞アレイ様基板上での個別細胞配置と細胞間接続2009

    • Author(s)
      岡野和宣, 于大衛, 廖奕翰, 前澤安代, 松井愛, 細川陽一郎, 松原美絵, 吉良敦史, 増原宏
    • Journal Title

      第10回(社)計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会

      Pages: 1643-1646

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] フェムト秒レーザーを用いた培養液中細胞間ジャンクションの形成2009

    • Author(s)
      岡野和宣, 前澤安代, 細川陽一郎, 松原美絵, 増原宏, 吉良敦史
    • Journal Title

      The papers of Technical Meeting on Bio Micro Systems, IEE Japan

      Pages: BMS-09-17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 自己組織化単分子膜のパターニングで作製した基板をもちいた三次元細胞培養の検討2009

    • Author(s)
      吉良敦史, 不破耕, 岡野和宣, 細川陽一郎, 内藤晶, 増原宏
    • Journal Title

      The papers of Technical Meeting on Bio Micro Systems, IEE Japan

      Pages: BMS-09-18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Micropatterning of perfluoroalkyl self-assembled monolayers for arraying proteins and cells on chips2009

    • Author(s)
      A. Kira, K. Okano, Y. Hosokawa, A. Naito, K. Fuwa, J. Yuyama, H. Masuhara
    • Journal Title

      Appl. Surf. Sci

      Volume: 255 Pages: 7647-7651

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Array arrangement of living cells on self-assembled-monolayer pattern chip with femtosecond laser inducing mechanical force "micro tsunami"2008

    • Author(s)
      A. Kira, K. Okano, Y. Hosokawa, K. Fuwa, J. Yuyama, A. Naito, H. Masuhara
    • Journal Title

      Proceedingss of the 2008 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science

      Pages: 387-391

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-situ arrangement of living cells on a fabricated surface by femtosecond laser

    • Author(s)
      K. Okano, Y. Maezawa, Y. Hosokawa, A. Kira, M. Mastubara, H. Masuhara
    • Journal Title

      Abst.μTAS 2009

      Pages: 1249-1251

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In-situ dynamic surface control of culture substrate using a laser-directed microfabrication2011

    • Author(s)
      K. Okano, A. Matsui, Y. Maezawa, Y. Hosokawa, H. Yamamoto, H. Masuhara, H. Tsubokawa
    • Organizer
      Neurocience2011
    • Place of Presentation
      Washington, DC(USA)
    • Year and Date
      20111112-16
  • [Presentation] Fabrication of cell-migration channels to organize neuronal cell-networks on a cell-array platform2010

    • Author(s)
      K. Okano, A. Matsui, Y. Maezawa, M. Matsubara, Y. Hosokawa, H. Masuhara, H. Tsubokawa
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会,第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • Year and Date
      20101207-10
  • [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた液中プロセスによる細胞接着領域の作製と異種細胞の配置32010

    • Author(s)
      前澤安代, 松井愛, 松原美絵, 岡野和宣, 細川陽一郎, 増原宏
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会,第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • Year and Date
      20101207-10
  • [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた液中プロセスによる細胞接着領域の作製と異種細胞の配置22010

    • Author(s)
      松井愛, 前澤安代, 松原美絵, 細川陽一郎, 岡野和宣, 増原宏
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎)
    • Year and Date
      20100914-17
  • [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた液中プロセスによる細胞接着領域の作製と異種細胞の配置2010

    • Author(s)
      松井愛, 前澤安代, 松原美絵, 細川陽一郎, 増原宏, 岡野和宣
    • Organizer
      第57回応用物理学関連連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川)
    • Year and Date
      20100317-20
  • [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた細胞アレイ用基板上での個別細胞配置と細胞間接続2009

    • Author(s)
      岡野和宣, 于大衛, 廖奕翰, 前澤安代, 松井愛, 細川陽一郎, 松原美絵, 吉良敦史, 増原宏
    • Organizer
      第10回(社)計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学(東京)
    • Year and Date
      20091224-26
  • [Presentation] Cell arrangement and promotion of cell junctions on a cell array platform using a femtosecond laser2009

    • Author(s)
      K. Okano, D. Yu, Y. Maezawa, Y. Hosokara, A. Matsui, M. Matsubara, A. Kira, H. Masuhara
    • Organizer
      第32回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      20091209-12
  • [Presentation] In-situ arrangement of living cells on a fabricated s urface by laser micro tsunami2009

    • Author(s)
      K. Okano, Y. Maezawa, Y. Hosokawa, A. Kira, M. Matsubara, H. Masuhara
    • Organizer
      Abst.μTAS 2009
    • Place of Presentation
      Jeju(Korea)
    • Year and Date
      20091101-05
  • [Presentation] 自己組織化単分子修飾とそのパターニングによるチップ上での細胞配置および培養制御2009

    • Author(s)
      吉良敦史, 岡野和宣, 細川陽一郎, 内藤晶, 増原宏
    • Organizer
      第82回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫)
    • Year and Date
      20091021-24
  • [Presentation] フェムト秒レーザーによる液中における細胞基板の表面改質と細胞間接合形成2009

    • Author(s)
      岡野和宣, 前澤安代, 細川陽一郎, 吉良敦史, 松原美絵, 不破耕, 増原宏
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山)
    • Year and Date
      20090908-11
  • [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた培養液中細胞間ジャンクションの形成2009

    • Author(s)
      岡野和宣, 前澤安代, 細川陽一郎, 松原美絵, 増原宏, 吉良敦史
    • Organizer
      2009年度電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • Place of Presentation
      東京工科大学(八王子)
    • Year and Date
      20090723-24
  • [Presentation] フェムト秒レーザー誘起応力波により選別された細胞形態の評価2009

    • Author(s)
      前澤安代, 細川陽一郎, 岡野和宣, 松原美絵, 増原宏
    • Organizer
      第56回応用物理学関連連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城)
    • Year and Date
      20090330-0402
  • [Presentation] フェムト秒レーザー誘起応力による細胞剥離過程:細胞マトリックスの可視化による解明2009

    • Author(s)
      前澤安代, 細川陽一郎, 岡野和宣, 松原美絵, 増原宏
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山)
    • Year and Date
      2009-08-11
  • [Presentation] オールウェットレーザーナノプロセスによる細胞及び生体材料の集積化(5)-パーフルオロアルキル基板上でのフェムト秒レーザー単一細胞プロセス2008

    • Author(s)
      岡野和宣, 細川陽一郎, 吉良敦史, 不破耕, 湯山純平, 内藤晶, 増原宏
    • Organizer
      第31回日本生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • Year and Date
      20081209-12
  • [Presentation] 化学表面修飾と微細加工による生体分子ならびに細胞の高精度集積化技術2008

    • Author(s)
      吉良敦史, 岡野和宣, 細川陽一郎, 内藤晶, 不破耕, 湯山純平, 増原宏
    • Organizer
      第31回日本生物学会年会第81回日本生化学会大会合同大会(BMB2008)
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • Year and Date
      20081209-12
  • [Presentation] On-chip integration of biomolecules and cells by chemical surface modification and micro fabrication technologies2008

    • Author(s)
      A. Kira, K. Okano, Y. Hosokawa, H. Masuhara, 他3名
    • Organizer
      4th Vacuum Surface Sci. Conf. of Asia and Australia
    • Place of Presentation
      Matsue(Japan)
    • Year and Date
      20081028-31
  • [Presentation] パーフルオロアルキル系単分子膜上でのフェムト秒レーザーによる細胞配置制御2008

    • Author(s)
      岡野和宣, 吉良敦史, 細川陽一郎, 不破耕, 増原宏
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知)
    • Year and Date
      20080902-05
  • [Remarks] (1) K. Okano, Induction of Cell-Cell Connections by Using in situ Laser Lithography and Monitoring of Cell Activities on a Solid Platform, The 3rd Workshop on Laser Bio/Nano Sci., March 4, 2011, National Chiao-Tung Univ.(Hsinchu, Taiwan)(Invit ed)

  • [Remarks] (2)坪川宏,岡野和宣,細胞間ネットワーク構築の時空間的制御が可能なプラットホームの開発,電気通信研究所共同プロジェクト研究会「ナノ・バイオの融合による新規バイオデバイスに関する研究」第16回情報バイオトロニクス研究会, 2011.2.3,電気通信研究所(仙台) Invited)

  • [Remarks] (3) K. Okano, Induction of the intercellular connections by using in-situ laser lithography and monitoring of cells responding to drags on a solid platform, The 2nd Workshop on Laser Bio/Nano Sci., Sept. 6, 2010, Nara Inst. Sci. Technol.(Ikoma, Japan)(Invited)

  • [Remarks] (4) K, Okano, D. Yu, I. Liau, Cell arrangement and connection of individual cells on a cell array platform by femtosecond laser, The 1st NCTU-NAIST Workshop on "Molecular/Nano Sci." Nov. 11-13, 2009, National Chiao-Tung Univ.(Hsinchu, Taiwan)(Invited).

  • [Remarks] (5) Y. Yasuyo, Y. Hosokawa, K. Okano, M. Matsubara, H. Masuhara, Fluorescence visualization of cell detachment process from a substrate by femtosecond laser "tsunami", The 1st NCTU-NAIST Workshop on "Molecular/Nano Sci.", Nov. 11-13, 2009, National Chiao-Tung Univ.(Hsinchu, Taiwan)

  • [Remarks] (6) A. Matsui, Y. Maezawa, Y. Hosokawa, K. Okano, M. Matsui, H. Masuhara, Fabrication of cell-array platform by femtosecond laser process in culture medium, The 1st NCTU-NAIST Workshop on "Molecular/Nano Sci." Nov. 11-12, 2009, National Chiao-Tung Univ.(Hsinchu, Taiwan)

  • [Remarks] (7) Y. Maezawa, Y. Hosokawa, K. Okano, M. Matsubara, H. Masuhara, Individual sorting of animal cells by femtosecond laser induced-stress wave, The 8th Gist/NIST joint symposium on advanced materials, Nov. 26-27, 2008, Nara Inst. Sci. Technol.(Ikoma, Japan

URL: 

Published: 2013-07-31  

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