Mechanical interactive micro interface device with the single cell through the focus desmosome.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25630094
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 南 和幸 山口大学, 創成科学研究科, 教授 (00229759)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 克也 徳島大学, 大学院理工学研究部, 講師 (10403651) ; 中島 雄太 山口大学, 理工学研究科, 助教 (70574341) [Withdrawn] ; 中原 佐 山口大学, 創成科学研究科, 助教 (00756968)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: バイオメカニクス / バイオMEMS / 微小構造体 / マイクロマシニング

Outline of Annual Research Achievements

最終年度は、マイクロビーズを規則正しく配列させる加工プロセスの設計・条件を大きく見直し、改良したプロセスの有効性の実験的検討を行った。直径約2μmのホウケイ酸ガラスビーズを用いて、１つのシリコーンチャンバー当たり5μm間隔で61×221行列、計13481個の配列を試みた。シランカップリング処理とビーズ処理の手法を変更して処理条件の検討を行うことにより、ビーズの凝集の問題解決の糸口を見つけることができたが、完全に解決することはできなかった。このため、設計した固定位置の全てに固定させることは出来ず、ビーズの固定割合は1.7%と大幅に低かった。しかし、分散していたビーズについては、基板上の設計位置に固定できることを確認した。さらに、ポジレジストとスピンコーティング法を用いて、柔軟で極薄なシリコーンゴム製シリコーンチャンバーを製作するプロセスの検討を行い、厚さ5μmのシリコーンチャンバーを製作するプロセス手法と条件を明らかにした。
研究目的は、細胞に伸展刺激を与えると共に細胞の牽引力を測定できるマイクロデバイスの実現性を明らかにするため、ビーズを配列したシリコーンチャンバーを備えた細胞伸展デバイスの製作プロセスを開発し、試作品により細胞牽引力が測定できることを実験的に確かめることであった。本研究では細胞を用いた実証実験までには到らなかったが、ビーズ配列プロセスの妥当性を確認するとともに、ビーズの凝集の問題点も明らかにした。また、ビーズを包埋したシリコーンチャンバー製作プロセスを開発し、ビーズを包埋したシリコーンチャンバーの製作が可能であることも確認した。したがって、ビーズの凝集防止プロセスをさらに検討し、ビーズを包埋したシリコーンチャンバーが製作できれば、細胞伸展デバイスの製作プロセスは既に確認済みであることから、細胞を用いた実証実験に取り組める見通しが立った。