2008 Fiscal Year Annual Research Report
3次元マイクロ流路を用いた多検体超高感度の可搬式ELISA環境計測システムの研究
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20510015
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
内海 裕一 University of Hyogo, 高度産業科学技術研究所, 准教授 (80326298)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武尾 正弘 兵庫県立大学, 工学研究科物質系工学専攻, 准教授 (40236443)
根来 誠司 兵庫県立大学, 工学研究科物質系工学専攻, 教授 (90156159)
持地 広造 兵庫県立大学, 工学研究科機械系工学専攻, 教授 (40347521)
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| Keywords | 環境分析 / チップ分析 / 生体分析 / マイクロメカトロニクス / バイオリアクター / 反応流 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、代表者が提案したELISAマイクロ積層システムの高感度化と多検体化のための3次元集積化を検討し、システム内における全ての流路の同時駆動法を提案することにより、可搬式への展開が可能な超高感度で多検体分析可能なELISA環境分析マイクロ積層システムを実現することにある。ELISAマイクロ積層システムは、マイクロキャピラリー集合体の微細化と構造最適化、また蛍光検出の適用により、今後も数倍の感度向上が見込める。
今年度は、申請者が提案し性能実証した垂直ELISAシステムを集積化し、5検体の被検物質についての同時測定が可能な環境分析システムを作製することを目標とした。その結果、数値流体力学解析(CFD)を用いて複数の被検物質の同時測定が可能なELISA環境分析システムの流路構成と流体制御法を検討し、構造・制御パラメータを最適化した。さらに、代表者が開発した波長可変型の放射光ディープX線リソグラフィとナノインプリント技術を統合した3次元ナノプロトタイピング法によりマイクロ抗体キャピラリー集合体の集積化を行った。マイクロ抗体キャピラリー集合体は、垂直流体フィルターの働きも有し、各槽間の仕切バルブとなって流体制御を行うものである。本研究では、高いアスペクト比、もしくは、キャピラリがクロスリンクした構造を用いて薬液の混合効率を高めることに成功した。さらに被検物質と試薬の高速撹拌槽、及び光(UV吸収)検出槽を併行して作製し、これらを積層してELISA環境分析システムの試作を行った。また、ELISA環境分析システムを遠心力を利用したコンパクトディスクに集積化する手法を検討した。
さらに、放射光により作製したテフロンマイクロ流路に抗体を固定化しマウスIgGの測定に成功した。ここでは、低分子量環境汚染物質を測定するために競合法を適用し、難水溶性物質測定のために有機溶媒系での測定を行なった。この結果、1〜100ng/m1の範囲で優位な検出結果が得られ、有機溶媒系へのテフロンの適用の可能性が示された。
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Research Products
(7 results)
