マイクロチップ技術を用いた生物活性物質検出システムの開発

利用微芯片技术开发生物活性物质检测系统

• 批准号: 03J11302
• 负责人: 藤井 紳一郎
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J11302/
• 关键词: マイクロチップ; 落射型蛍光分析装置; 細胞; ヒスタミン; 膜保持; 機能集積; PDMS; 微小空間; 微細加工技術; フォトリソグラフィ; 高粘性感光剤; 落射型蛍光ユニット; 肥満細胞

本年度の研究実績として、まず、昨年度開発したマイクロチップ分析に用いる落射型蛍光傾向分析装置の改良を行った。具体的には、遮光用試料室蓋の設計および加工と位置調整用可動ステージの作製を行った。これらを行うことで、マイクロチップ分析に適した高感度・高精度分析装置への改良に成功した。次いで、PDMSマイクロチップ中にラット由来肥満細胞を導入したヒスタミン検出システムを用いて実際の応用例を検討した。具体的には、化学的刺激剤C48/80を用いたヒスタミン遊離試験、および遊離抑制剤DSCGを用いたヒスタミン遊離抑制試験を行い、開発したマイクロチップの有効性を検証した。特に本システムでは、細胞数を従来方法の1/1000程度まで低減でき、機能集積を行った結果、アッセイに必要な時間を約半分にすることに成功した。また、開発した細胞膜保持チップに他の浮遊系細胞種を導入し、細胞蛍光染色測定および遊離物質の蛍光分析システムの検討を行った。特に、細胞の蛍光染色を直接観察するシステムとして、保持膜に透明濾過膜を採用することで、細胞の活性を保持したまま染色および観察をマイクロチップ上で行えるシステムとした。さらに、遊離物質の蛍光分析との組み合わせにより、同一細胞の多角的機能解析を行える機能集積型システムとした。最後に、最終研究年度として本研究を総括し、今後の研究展望について検討した。本研究の遂行によって、生命科学分野でも容易に利用することの可能なマイクロチップ技術を開発、提案することができ、所属研究室を中心に、開発した要素技術の活発な利用がなされている。また、微小空間における流れ分析を利用した本システムでは、生命現象の経時的変化を高感度に捉えることが可能であり、より現実に近い生体反応を評価することが可能と考える。これらの成果を利用して、臨床分野、創薬、生化学研究などへの応用展開が今後の課題であると考える。

This year's research results show that the development of new and improved equipment for epi-illumination tendency analysis The design of the sample chamber cover for shading and the operation of the movable chamber cover for position adjustment are detailed. The improvement of high sensitivity and high precision analysis equipment In the second place, PDMS is used to investigate the application of PDMS in the process of cell introduction. The specific chemical stimulus C48/80 is used to test the activity of free radicals, and the inhibitor DSCG is used to test the activity. In particular, the number of cells in the system was reduced by 1/1000, the function set was reduced, and the time required was reduced by about half. The cell membrane maintenance and other plankton cell species introduction, cell fluorescence staining and fluorescence analysis of free substances were discussed. The cells were stained with light and observed directly. The cells were stained with light and observed through a transparent filter. In addition, the analysis of free substances and the combination of functional analysis of the same cell and the integration of functional analysis. The last and final research year is the review of this study and the future research prospects are discussed. This research is carried out in the field of life science, and is easy to utilize. It is possible to develop and propose technologies. It is the center of the research laboratory to which this research belongs. It is also possible to develop and utilize the activities of key technologies. The analysis of flow in small spaces is based on the study of biological phenomena and their changes. The application of these achievements, clinical differentiation, innovation, biochemical research, and application development will be discussed in the future.

项目成果

Micro bioassay system for anti-allergic drug screening using suspension cells retaining in a PDMS microfluidic device

使用保留在 PDMS 微流体装置中的悬浮细胞进行抗过敏药物筛选的微生物测定系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: Analytical Chemistry (発表予定)
• 作者: Tokuyama;T.;Fujii;S.;Sato;K.;Okubo;A.
• 通讯作者: A.

Fujii, S., Tokuyama, T., Abo, M., Okubo, A.: "Fluorometric determination of sulfite and nitrite in aqueous samples using a novel detection unit of a microfluidic device"Analytical Sciences. 20(1). 209-212 (2004)

Fujii, S.、Tokuyama, T.、Abo, M.、Okubo, A.：“使用微流体装置的新型检测单元荧光测定水样中的亚硫酸盐和亚硝酸盐”分析科学。

Simple microfabrication method of glass plate using high-viscosity photoresist for micro analytical systems

用于微分析系统的使用高粘度光刻胶的玻璃板的简单微加工方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: Analyst 129・4
• 作者: S.Fujii et al.