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温感性ハイドロゲルを用いたオンチップ生物分子ソーターの開発と応用研究

热敏水凝胶片上生物分子分选仪的开发与应用研究

基本信息

批准号：
04J01756
负责人：
白崎善隆
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J01756/
关键词：
温度感受性ハイドロゲルオンチップマイクロソーター量子ドットミトコンドリア PDMS シースフロー局所加熱温感性ハイドロゲル分子ソーターマイクロ流路 1分子検出メビオールゲル高感度検出ゲルバルブ蛍光検出単離・精製

项目摘要

マイクロチップの生産向上を念頭に分離システムの再構築を行った。チップ素材には塑造できるPoly dimethyl siloxane(PDMS)を採用した。また、キャリア溶液によって試料溶液を挟み込んでシースフローとし、試料溶液を廃棄側分岐のみに流し込めるようにした。これにより、蛍光粒子が検出されない間は、赤外レーザーで局所加熱すること無しに試料溶液を廃棄できるようになった。一方、蛍光粒子が検出された場合は、瞬間的な加熱を廃棄側分岐に与え、試料溶液の流れを一時的に回収側分岐に向かせることで、蛍光粒子の分離を実現した。直径1μm以下の蛍光ビーズを試料として分離を行ったところ、検出分離の1サイクルにかかる時間を約5msまで高速化することに成功した。さらに上記で構築した分離システムをもとに、システムの安定性、操作の容易さを目指し、送液チューブとチップとの接続部の高耐圧化、分離部以外の流路を太くすることによる従来よりも一桁低い背圧での送液を実現した。また、キャリア溶液と試料溶液の流量比を流路形状によって調整し、従来3つの独立したポンプを必要としていた送液を1つのポンプのみで制御可能とした。高感度化では、シースフローによる試料溶液の3方向からの囲い込みを実現し、試料溶液の流れる範囲を幅2.2Fm、高さ1.4μmにまで絞り込み、高開口数の対物レンズを用いた高感度検出を実現した。実際、試料溶液を流れる量子ドットの蛍光シグナルを明瞭に検出し、分離することができた。HeLa細胞のミトコンドリアをMito Tracker Green FM(Invitrogen)によって選択的に蛍光染色し、セルライセートから本システムによって検出・分離を行った。結果、ミトコンドリアの蛍光シグナルを明瞭に検出することが出来、検出したミトコンドリアのうち、92%程度を分離することに成功した。

The idea of separation and reconstruction Poly dimethyl siloxane(PDMS) The sample solution is separated from the sample solution. The light particles are separated from each other by heating the sample solution. The separation of fluorescent particles occurs in the case of instantaneous heating, separation of fluorescent particles in the case of instantaneous separation of fluorescent particles in the The separation time of samples with diameters of less than 1μm is about 5 ms, and the speed of separation is about 5ms In addition, it is noted that the construction of the separation system, the stability of the system, the ease of operation, the high pressure resistance of the connection part of the liquid feeding system, the low pressure of the liquid feeding system outside the separation part, and the low pressure of the liquid feeding system are realized. The flow rate ratio of the sample solution to the sample solution is adjusted according to the shape of the flow path, and the independent flow rate ratio of the sample solution is adjusted according to the necessary flow rate ratio. High sensitivity detection is realized in the three directions of sample solution, the flow range of sample solution is 2.2Fm, the height is 1.4μm, and the high sensitivity detection is realized in the middle of sample solution. In practice, the sample solution is separated from the sample solution by a single photon. Mito Tracker Green FM(Invitrogen) was developed to detect and isolate HeLa cells. The results showed that the detection rate was 92% higher than the detection rate.