マイクロシステムによる1分子・オルガネラソーターと1分子機能アッセイ系の開発

使用微系统开发单分子/细胞器分选仪和单分子功能测定系统

• 批准号: 12878127
• 负责人: 船津 高志
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12878127/
• 关键词: マイクロシステム; オルガネラソーター; 1分子検出; 蛍光顕微鏡

マイクロシステムの微小流路の分岐点で流体の流れの方向を制御するため、チップ内部に流路の開閉を行うマイクロバルブが使われている。この方式では、バルプの開閉に機械的な部品が使われるので工作が困難になるほか、耐久性に問題がある。また、開閉に数秒を要するという欠点がある。これを克服するために、温度感受性ゲルを用いたオルガネラソーターを製作した。具体的には、温度によってゲルとゾルの相転移を可逆的に引き起こすメチルセルロースを1%溶液に加え、これをマイクロシステムの微小流路(シリコン基盤に作製したY字型流路で入り口の幅150μm、深さ50μm;出口の幅75μm、深さ50μm)に流し込む。マイクロシステムを蛍光顕微鏡システムに組み込み、流体の流れを観察しながら分岐点の下流を赤外レーザ(波長1480nm)で局所的に50℃以上に加熱することにより溶液をゲル化し、流れを塞き止めた。この方式が実際にバルプとして作用することを確認した。このシステムに高感度の蛍光検出装置を取り付け、分離システムを自動化した。すなわち、蛍光標識した目的のオルガネラを検出すると、スキャナーミラーでレーザビームを振り、回収用流知に流すようにした。この自動化により、約100ミリ秒でスイッチングできるシステムを構築できた。

マ イ ク ロ シ ス テ ム の tiny flow の bifurcation point の で fluid flow れ の direction を suppression す る た め, チ ッ プ に internal flow line open and close の を う マ イ ク ロ バ ル ブ が make わ れ て い る. こ の way で は, バ ル プ の open closed に mechanical な part が make わ れ る の で が work difficulty に な る ほ か, durability に が あ る. Youdaoplaceholder0, the number of seconds for opening and closing に を should be すると う う a little short of がある. こ れ を overcome す る た め に, temperature sensibility ゲ ル を with い た オ ル ガ ネ ラ ソ ー タ ー を making し た. Specific に は, temperature に よ っ て ゲ ル と ゾ ル planning の phase shift を reversible に lead き up こ す メ チ ル セ ル ロ ー ス を に え, 1% solution こ れ を マ イ ク ロ シ ス テ ム の tiny flow (シ リ コ ン system of base plate に し た Y type flow で into り mouth is の 150 microns, deep さ 50 microns; The outlet has a size of 75μm and a depth of さ50μm (に flow 込む). マ イ ク ロ シ ス テ ム を 蛍 light 顕 micromirror シ ス テ ム に group み 込 み, fluid flow の れ を 観 examine し な が ら bifurcation point の obscene を red outside レ ー ザ wavelength (1480 nm) heating bureau に 50 ℃ above に で す る こ と に よ り solution を ゲ ル し, flow れ を plug き check め た. <s:1> <s:1> mode が actual にバ プと プと プと て て function する とを とを とを confirmation た. <s:1> システムに システムに high-sensitivity 蛍 light 検 output device を to take システムに to assist け, separation システムを automation た た. す な わ ち 蛍 light logo し た purpose の オ ル ガ ネ ラ を 検 out す る と, ス キ ャ ナ ー ミ ラ ー で レ ー ザ ビ ー ム を 収 vibration り, back with known に flows す よ う に し た. <s:1> <s:1> automation によ によ, approximately 100 リ リ seconds でス ッチ グで るシステムを るシステムを construction で た.

项目成果

Yamaguchi, J. et al.: "Rapid functional analysis of protein-protein interactions by fluorescent C-terminal labeling and single-molecule imaging"FEBS Lett. 502. 79-83 (2001)

Yamaguchi, J. 等人：“通过荧光 C 末端标记和单分子成像对蛋白质-蛋白质相互作用进行快速功能分析”FEBS Lett。

Tashiro, K., et al.: "A Particles and Biomolecules Sorting Micro Flow System Using Thermal Gelation of Methyl Cellulose Solution"Micro Total Analysis Systems 2001. 471-473 (2001)

Tashiro，K.，等人：“使用甲基纤维素溶液热凝胶化的颗粒和生物分子分选微流系统”Micro Total Analysis Systems 2001. 471-473 (2001)

田口英樹 ら: "シャペロニンとGFPフォールディング"生物工学会誌. 78. 384-386 (2000)

Hideki Taguchi 等：“Chaperonin 和 GFP 折叠”日本生物工程学会杂志 78. 384-386 (2000)。

Tashiro,K. et al.: "Design and simulation of particles and biomolecules handling micro flow cells with three-dimensional sheath flow."Micro Total Analysis Systems 2000. 209-212 (2000)

田代，K.

Nakanishi,H et al: "Studies on SiO2-SiO2 bonding with hydrofluoric acid. Room temperature and low stress"Sensors & Actuators. 79. 237-244 (2000)

Nakanishi,H 等人：“SiO2-SiO2 与氢氟酸键合的研究。室温和低应力”传感器