先端的細胞・組織構築のための3次元マイクロ構造の製作に関する研究

マイクロ流体デバイスを用いて細胞培養を行えば、従来のディッシュやボトルを用いる方法と異なって、細胞接着面積を大きくとることができるだけでなく、能動的に培養液を潅流することによって、生体内の環境に近い条件で培養を行うことが可能である。このような利点を活かし、本研究では、主としてソフトリソグラフィ法ならびに3次元マイクロ光造形法を用いた細胞培養のためのマイクロ構造の製作について重点的な検討を行った。フォトリソグラフィを用いて製作するエアスペクト比の柱状構造からなる鋳型に対してシリコーン樹脂の一種であるPDMS (polydimethylsiloxiane)を流し込み、型どりを行うことによって、高さ方向に厚みのあるデバイスの製作を試みた。培養液の潅流時における流動抵抗を見極めるため、数値計算によって最大流量の見積もりを試みると同時に、3次元マイクロ光造形法を用いて製作したアクリル樹脂製の構造や、従来の粒子除去法によって製作したポリ乳酸樹脂製のポーラス構造との実験的な比較を試みた。その結果、PDMS製のマイクロ構造が他の材料に比べて有利であることが明らかになった。製作したPDMS製のマイクロ構造を用いて細胞培養実験を行い、その原理的な適用可能性を確認した。

マイクロ流体デバイスを用いて細胞培養を行えば、従来のディッシュやボトルを用いる方法と異なって、細胞接着面積を大きくとることができるだけでなく、能動的に培養液を潅流することによって、生体内の環境に近い条件で培養を行うことが可能である。このような利点を活かし、本研究では、主としてソフトリソグラフィ法ならびに3次元マイクロ光造形法を用いた細胞培養のためのマイクロ構造の製作について重点的な検討を行った。フォトリソグラフィを用いて製作するエアスペクト比の柱状構造からなる鋳型に対してシリコーン樹脂の一種であるPDMS (polydimethylsiloxiane)を流し込み、型どりを行うことによって、高さ方向に厚みのあるデバイスの製作を試みた。培養液の潅流時における流動抵抗を見極めるため、数値計算によって最大流量の見積もりを試みると同時に、3次元マイクロ光造形法を用いて製作したアクリル樹脂製の構造や、従来の粒子除去法によって製作したポリ乳酸樹脂製のポーラス構造との実験的な比較を試みた。その結果、PDMS製のマイクロ構造が他の材料に比べて有利であることが明らかになった。製作したPDMS製のマイクロ構造を用いて細胞培養実験を行い、その原理的な適用可能性を確認した。