マトリックス感応性高分子を用いるオンチップ試料前処理

使用基质敏感聚合物进行片上样品预处理

基本信息

批准号：
16655028
负责人：
齋藤徹
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

自律的な分離・分析を可能にするマイクロ分析のための流路システムの構築をめざして、試料中に含まれる成分や外部からの簡単な刺激によって流れの駆動が誘引されたり、分離が制御される仕組みの可能性ついて検討した。簡便な流れ制御の方式として、温度感応性高分子であるポリ(パーイソプロピルアクリルアミド)薄膜をシランカップリング処理と水系高分子重合によってガラス上に被覆した流路の濡れを温度によって制御することによる溶液マニピュレーションを試みた。その結果、温度勾配に起因する濡れ性の勾配によって水溶液を移動させることができたのみならず、サンドブラスト加工によって作製された微細な凹凸を持つ流路においては温度による親永性⇔擾水性制御が可能となり、流路における溶液の分配が可能となった。従来、マイクロ分析システムにおいては、送液にはポンプや電気浸透流を、溶液分配には精密加工による弁や電気浸透流などによる送液をコンピューター制御によって複雑に制御しており、これによってマイクロ分析システムが膨大な支援システムを必要としていた。これに対して本方式では、流路の一部分にペルチェ素子やヒーター線を配置し、数ワットの直流電流の極性や強度を調節することによって高分子水溶液の相転移温度である32℃を境に加温・冷却するだけで溶液を流路の任意の場所に送ることが可能となった。次に、化学物質による制御方法として、温度感応性高分子合成時にカルボン酸やアミンを含むモノマーと共重合させることによって、塩及ぴ界面活性物質の添加によって親水⇔疎水性変化を起こすことができる物質感応性高分子を調製できた。これにより、マトリックス成分の有無により、微量成分の保持挙動を制御する可能性が開けたが、温度による親水・疎水変化に比べて物質濃度による応答性を大きくすることが難しく、実用化には更なる検討が必要である。

为了创建一个可以自主分离和分析的微分析流动路径系统，我们检查了一种机制的可能性，其中样品中包含的组件和简单的外部刺激吸引了流动驱动和控制分离。作为一种简单的流量控制方法，通过通过硅烷偶联处理和水性聚合通过温度敏感的聚（丙烷丙烯酰胺）薄膜来控制玻璃上覆盖在玻璃上的流动路径的润湿。结果，不仅是由温度梯度引起的润湿性梯度，还允许移动水溶液，而且在磨砂剂产生的良好不均匀度的流动路径中，还可以通过温度来控制永久性和水扰动性能，从而使溶液在流动路径中的分布。通常，微分析系统对泵的泵和电流量流有复杂的控制，用于液体输送，以及通过精确加工阀和电流流量通过计算机控制进行液体输送的液体输送，这需要大量的微分析系统支持系统。相反，在这种方法中，将毛皮元件和加热器电线放在流动路径的一部分中，并通过调节几瓦的直流电流的极性和强度，可以将溶液简单地通过在水溶液溶液的相过渡温度的边界上加热和冷却来将溶液发送到流路中的任何位置。接下来，作为使用化学物质控制的方法，可以通过与温度敏感聚合物合成期间与含羧酸或胺的单体共聚来制备可引起亲水和疏水变化的物质敏感聚合物。这打开了根据基质组件的存在或不存在控制痕量成分的保留行为的可能性，但是与由于温度引起的亲水性和疏水性的变化而言，由于物质浓度的反应性很难提高响应能力，并且需要进一步研究实际使用。