診断用集積チップ開発のための基礎的研究

诊断集成芯片开发基础研究

• 批准号: 13025216
• 负责人: 関 実
• 金额: $ 26.94万
• 依托单位: Osaka Prefecture University (2003)The University of Tokyo (2001-2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13025216/
• 关键词: マイクロチップ; マイクロ流体デバイス; バイオチップ; 簡易診断; ポリマーチップ; 血液分析; PDMS; 微量液体制御; ポロマーチップ

本研究では,ヒューマン・インターフェース・システム構築の観点から,簡易健康診断用の集積化マイクロチップの構築を目標に,マイクロ流体デバイスを用いた微量液体操作に関係する基礎的諸課題を解決することを目指した。本年度は,主として,1)多連の血液分析を可能とするナノリットルレベルの微量液体の定量的秤取および混合を可能とする並列反応システムの構築,および,2)トータルDNA解析のためのマイクロ流体デバイスの開発を中心に行った。ポリマーの材料としては,導電性が低く,光の透過率は高く,成形が容易で安価なシリコン系ポリマーであるポリジメチルシロキサン(PDMS)を用い,ファブリケーションは,リフトリソグラフィーによった。主要な成果を以下に示した(括弧内は学術雑誌および国際会議での発表状況)。1)微量液体秤取および並列操作(a)微量液体秤取構造の開発と多連分析用デバイスのための構造の最適化(Analytical Chemistry誌に論文掲載)(b)微量液体の定量分配系の構築と多連液滴反応による種々のハイスループットスクリーニング(HTS)系への応用(国際会議IMRET7にて発表)(c)微量サンプルの混合比を段階的に変化させることによる濃度グラジエント系の構築:2次元クラジエント系の構築(国際会議IMRET7およびμTAS2003にて発表)2)トータルDNA解析のためのマイクロ流体デバイスの開発(a)微量サンプル新規導入法を用いた核酸の電気泳動分離と1本の毛根からの特定遺伝子座の同定による個人識別への応用(Anal.Sci.誌に論文掲載)(b)マイクロデバイス上での細胞からの核酸の抽出・精製法の確立(国際会議μTAS2003にて発表)(c)マイクロデバイス用の新規3次元マイクロミキサーの提案(国際会議μTAS2003にて発表)など

This study aims to solve the basic problems of the relationship between fluid micro-handling and the construction of integrated fluid micro-systems for simple health diagnosis. This year, we will focus on: 1) the possibility of multi-link blood analysis, 2) the possibility of multi-link DNA analysis, 3) the development of multi-link DNA analysis, 4) the possibility of quantitative measurement and mixing of micro-fluids, and 5) the development of multi-link DNA analysis. The conductivity is low, the light transmittance is high, and the molding is easy. The main achievements are shown below (academic achievements and international conference presentations in brackets). 1)Parallel operation of micro-liquid weighing (a) Development of micro-liquid weighing structure and optimization of micro-liquid weighing structure for multiplex analysis (b) Construction of Quantitative Distribution Systems for Trace Liquids and Application of Multi-droplet Reaction Systems for the Detection of Trace Liquids (HTS)(International Conference IMRET7)(c) Construction of trace concentration system for mixing ratio of trace amounts: 2. Construction of a 3-D DNA Analysis System (IMRET7 and μTAS2003)2) Development of a 3-D DNA Analysis System (a) Application of a New Method for Introducing Microamounts of DNA into Nucleic Acids by Electrophoretic Separation 1. Application of a New Method for Identification of Specific DNA Loci in Native Hair Roots (Anal.Sci. Journal)(b) Establishment of a New Method for Extraction and Purification of Nucleic Acids from Cells (IMRET 7 and μTAS2003)(c) Proposal for a New Method for DNA Analysis into 3-D DNA (IMRET 2003)

项目成果

N.Y.Lee, M.Yamada, M.Seki: "Pressure-driven Sample Injection with Quantitative Liquid Dispensing for On-Chip Electrophoresis"Analytical Science. 20巻3号(in press). (2004)

N.Y.Lee、M.Yamada、M.Seki：“用于芯片电泳的定量液体分配的压力驱动样品注射”，《分析科学》第 20 卷，第 3 期（出版中）。

Jong Wook Hong et al.: ""Microfabricated Polymer Chip for Capillary Gel Electrophoresis""Biotechnol. Prog.. 17(5). 958-962 (2001)

Jong Wook Hong 等人：“用于毛细管凝胶电泳的微制造聚合物芯片”生物技术。

Minoru Seki et al.(分担): "Microreaction Technology"Springer-Verlag (Matlosz, Ehrfeld & Baselt eds.). 578 (2002)

Minoru Seki 等人（合伙人）：“微反应技术”Springer-Verlag（Matlosz、Ehrfeld 和 Baselt 编辑）578 (2002)。

M.Yamada, M.Seki: "Nanoliter-Sized Liquid Dispenser Array for Multiple Biochemical Analysis in Microfluidic Devices"Analytical Chemistry. 76巻4号. 895-899 (2004)

M. Yamada、M. Seki：“用于微流体装置中多种生化分析的纳升液体分配器阵列”，《分析化学》第 76 卷，第 4 期，895-899 (2004)

M.Yamada, M.Nakashima, N.Y.Lee, M.Seki: "Two-Dimensional Gradient Generation using Microfluidic Chamber Array"Micro Total Analysis Systems 2003. 733-736 (2003)

M.Yamada、M.Nakashima、N.Y.Lee、M.Seki：“使用微流控室阵列生成二维梯度”微全分析系统 2003. 733-736 (2003)