多機能集積キャピラリー電気泳動マイクロチプの開発

本年度は、昨年度開発した電気泳動チップ技術を踏まえ、下記2種類の多機能集積キャピラリー電気泳動マイクロチップ試作を実施した。(1)クロス型チャネルと化学修飾角型キャピラリー作製に基づくキャピラリー電気クロマトグラフィーチップ(2)濃縮キャピラリーを用いた試料濃縮-電気泳動チップ(1)格子状PDMS基板に角型キャピラリーを埋め込んで、クロス型チャネルチップを試作した。電気的注入(ピンチ・インジェクション、ゲート・インジェクション)を試みたところ、ゲート・インジェクションを用いれば、比較的少ない量の試料導入が達成され、短時間での分離分析が可能になることを明らかにした。この方法は、昨年度検討したシリンジポンプによる制御よりも迅速な注入が可能である。次に、オクタデシル基を角型キャピラリーの内壁に修飾し、上記のチップに埋め込むことで、キャピラリー電気クロマトグラフィーの実現を試みた。ローダミンB(RB)、スルフォローダミン(SR)を用いて基礎検討を実施したところ、通常のCEモードではRBのピークが遅れて現れるのに対し、適切な量の有機溶媒を泳動液に添加すれば、その順序が逆転し、典型的なキャピラリー電気クロマトグラフィーの分離挙動を示すことを明らかにした。この成果は、固定相となるキャピラリーのバリエーションを増やすだけで実に多彩な分離を可能とすることを示した成果であり、極めて先駆的な成果である。(2)昨年度検討した疎水性モノリスポリマー修飾キャピラリーを作製し、それを埋め込んだチップを試作した。電気的注入によってモデル試料の濃縮を試みたところ、数百倍の濃縮が実現できた。現在、濃縮した試料の電気泳動キャピラリーへの注入・分離挙動の基礎検討を実施している。

本年度は、昨年度開発した電気泳動チップ技術を踏まえ、下記2種類の多機能集積キャピラリー電気泳動マイクロチップ試作を実施した。(1)クロス型チャネルと化学修飾角型キャピラリー作製に基づくキャピラリー電気クロマトグラフィーチップ(2)濃縮キャピラリーを用いた試料濃縮-電気泳動チップ(1)格子状PDMS基板に角型キャピラリーを埋め込んで、クロス型チャネルチップを試作した。電気的注入(ピンチ・インジェクション、ゲート・インジェクション)を試みたところ、ゲート・インジェクションを用いれば、比較的少ない量の試料導入が達成され、短時間での分離分析が可能になることを明らかにした。この方法は、昨年度検討したシリンジポンプによる制御よりも迅速な注入が可能である。次に、オクタデシル基を角型キャピラリーの内壁に修飾し、上記のチップに埋め込むことで、キャピラリー電気クロマトグラフィーの実現を試みた。ローダミンB(RB)、スルフォローダミン(SR)を用いて基礎検討を実施したところ、通常のCEモードではRBのピークが遅れて現れるのに対し、適切な量の有機溶媒を泳動液に添加すれば、その順序が逆転し、典型的なキャピラリー電気クロマトグラフィーの分離挙動を示すことを明らかにした。この成果は、固定相となるキャピラリーのバリエーションを増やすだけで実に多彩な分離を可能とすることを示した成果であり、極めて先駆的な成果である。(2)昨年度検討した疎水性モノリスポリマー修飾キャピラリーを作製し、それを埋め込んだチップを試作した。電気的注入によってモデル試料の濃縮を試みたところ、数百倍の濃縮が実現できた。現在、濃縮した試料の電気泳動キャピラリーへの注入・分離挙動の基礎検討を実施している。