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

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。