フォトニック流体制御による単一細胞多元分析システムの開発

利用光子流体控制开发单细胞多维分析系统

基本信息

  • 批准号:
    18048017
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.49万
  • 依托单位:
  • 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:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、単一細胞の分子応答や力学刺激応答をサイト選択的に多元分析する「マイクロチップ型分析システム」の構築をめざした。本システムの特徴は、マイクロポンプやバルブなどの流体制御素子をレーザー光によって遠隔駆動させることである。このシステムは、マイクロアクチュエータを内蔵させる必要がないため、バイオチップ自体を小型で安価に製造できるという特徴がある。本年度は、レーザー照射によって高速回転駆動するヘリカルロータマイクロポンプの設計・試作を行った。直径4μmの円筒内部に螺旋状のブレードを内蔵させたヘリカルロータを設計し、レーザー光による光の放射圧によって回転トルクを高効率に発生させることに成功した。このヘリカルロータは300rpm以上で高速回転することを実験的に確かめた。さらに、このロータをU字型マイクロ流路に内蔵させたマイクロポンプを設計した。このポンプでは、回転するロータの周囲に生じる粘性力によって液体を輸送する。設計では、最大流量が得られる形状を有限要素法に基づく流体解析によって決定した。実際に、2光子マイクロ光造形法によって、マイクロポンプを試作し、駆動検証実験を行った。その結果、pL/分オーダの超微量液体輸送が実現できていることが確認できた。また、光駆動流体制御素子の複数・同時駆動をめざして、空間光変調素子を用いた多点同時光トラッピングシステムを構築した。複数の微粒子を同時に捕捉し、自在駆動させることに成功した。今後、このマルチトラッピングシステムを用いて、より高度な光制御バイオチップの研究開発を行う予定である。
In this study, we constructed a multi-dimensional analysis system for molecular responses and mechanical responses of single cells. The characteristics of this system are: This is the first time I have ever seen such a thing. This year, the design and trial operation of high-speed rotary motion shall be carried out. The diameter of the cylinder is 4μm, and the spiral shape of the cylinder is designed to produce high efficiency light. The speed of rotation is higher than 300rpm, and the speed of rotation is higher than 300rpm. In the middle of the night, the sun rises and the moon rises. The viscous force generated by the fluid transfer mechanism is usually used to transfer the fluid. Design, maximum flow rate and shape are determined by finite element method based on fluid analysis. In practice, 2-photon photosynthesis method is used to test and verify the performance of photosynthesis. Results, pL/min and ultra-micro liquid delivery were confirmed. The structure of multiple simultaneous optical modulator and spatial optical modulator can be realized by multi-point simultaneous optical modulator. A plurality of particles are captured simultaneously, and the particles are moved freely. In the future, the research and development of this system will be carried out in a predetermined manner.

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Recent progress in two-photon microfabrication
双光子微加工的最新进展
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Shibata;N. Ohura;N. Sekiya;S. Ichioka;A. Kamiya;S. Maruo
  • 通讯作者:
    S. Maruo
ナノオプティクス・ナノフォトニクスのすべて -ナノ光技術の基礎から実用まで-
关于纳米光学和纳米光子学的所有内容 - 从纳米光学技术的基础知识到实际应用 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    井上宏之;芳賀誠士;丸尾昭二;丸尾昭二;T. Hasegawa;A. Takaura;S. Maruo;高浦彰;高浦彰;S. Hardt(編);丸尾昭二(分担執筆)
  • 通讯作者:
    丸尾昭二(分担執筆)
マイクロポンプ
微型泵
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Nano-and Micromaterials Series: Advances
纳米和微米材料系列:进展
2光子造形による光制御バイオチップの開発
使用双光子建模开发光控生物芯片
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Shibata;N. Ohura;N. Sekiya;S. Ichioka;A. Kamiya;S. Maruo;S. Hardt(編);S. Maruo;S. Maruo;丸尾 昭二;丸尾 昭二;丸尾 昭二;丸尾昭二;丸尾昭二;丸尾昭二
  • 通讯作者:
    丸尾昭二
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

丸尾 昭二其他文献

3Dブロックプリンティングシステムとしての3D CADモデルからのブロック玩具自動組立
将 3D CAD 模型的积木玩具自动组装为 3D 积木打印系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    中野 櫻二郎;狐崎 拓哉;丸尾 昭二;前川 卓;前田 雄介
  • 通讯作者:
    前田 雄介
光で操るマイクロ・ナノマシン
光控微纳米机器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Maruo;H.Inoue;丸尾 昭二
  • 通讯作者:
    丸尾 昭二
ロボットによる3D CADモデルからのブロック玩具自動組立のための組立手順生成
机器人根据 3D CAD 模型自动组装积木玩具的组装程序生成
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    中野 櫻二郎;狐崎 拓哉;丸尾 昭二;前川 卓;前田 雄介
  • 通讯作者:
    前田 雄介

丸尾 昭二的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('丸尾 昭二', 18)}}的其他基金

Creation of 4D-printed soft microrobots for future medicine
为未来医学创建 4D 打印软体微型机器人
  • 批准号:
    23H00167
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Creation of active Biomimetic interfaces by hands-free origami using photo-reversible phase transformation polymers
使用光可逆相变聚合物通过免提折纸创建活性仿生界面
  • 批准号:
    22K18938
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
トポロジカルフォトニクスによる光駆動マイクロマシンの探究
使用拓扑光子学探索光驱动微型机器
  • 批准号:
    20651037
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
光硬化型イオンゲルを用いた高性能ソフトマイクロマニピュレータの開発
使用光固化离子凝胶开发高性能软微操作器
  • 批准号:
    20031010
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
空間光制御による3次元マルチ細胞操作・計測システムの開発
利用空间光控制开发 3D 多细胞操纵和测量系统
  • 批准号:
    20034018
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
表面プラズモン・ナノポンプの創成
表面等离子体纳米泵的创建
  • 批准号:
    18651071
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
3次元マイクロ・ナノ光造形による光制御バイオチップの開発
利用3D微/纳米立体光刻技术开发光控生物芯片
  • 批准号:
    16686017
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
生体分子モーターを駆動源とするバイオマイクロマシンの創製
使用生物分子马达作为驱动源创建生物微型机器
  • 批准号:
    16651079
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
光駆動マイクロマシンを用いたマイクロ化学システムの創製
使用光驱动微型机器创建微化学系统
  • 批准号:
    14750182
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
マイクロ可動機構用2光子造形システムの開発
微动机构双光子建模系统研制
  • 批准号:
    12750213
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

相似海外基金

マイクロマシンを用いた腸内での細胞パターニングと炎症性腸疾患治療への応用
使用微型机器进行肠道细胞模式及其在炎症性肠病治疗中的应用
  • 批准号:
    23K25219
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
マイクロマシンの非平衡形状ゆらぎと推進機構
微机械的非平衡形状涨落与推进机制
  • 批准号:
    22KJ1640
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Creation of active Biomimetic interfaces by hands-free origami using photo-reversible phase transformation polymers
使用光可逆相变聚合物通过免提折纸创建活性仿生界面
  • 批准号:
    22K18938
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
マイクロマシンを用いた腸内での細胞パターニングと炎症性腸疾患治療への応用
使用微型机器进行肠道细胞模式及其在炎症性肠病治疗中的应用
  • 批准号:
    22H03965
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
任意の温度分布を持つ壁面間のマイクロ潤滑モデルの分子論的研究
任意温度分布壁间微润滑模型的分子研究
  • 批准号:
    21K03877
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Challenge of Steering Control of Biomedical Microrobot Having Self-Propulsion Mechanism
具有自推进机构的生物医学微型机器人转向控制的挑战
  • 批准号:
    21K18696
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
超軽量・広視野・高角度分解能望遠鏡による大質量星形成領域の広がったX線放射の解明
使用超轻、宽视场和高角分辨率望远镜阐明大质量恒星形成区域广泛的 X 射线发射
  • 批准号:
    21J12023
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
特殊金属/合金マイクロマシンの創成
创建特殊金属/合金微型机械
  • 批准号:
    21K18870
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Single-cell-level Neural Circuit Engineering for BioAI Technology
BioAI 技术的单细胞级神经回路工程
  • 批准号:
    20H04277
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Developments of basic technologies for realizing in vivo micro-machines
体内微机械实现基础技术进展
  • 批准号:
    20K21130
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 7.49万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了