コロイド・DNA系のマイクロプローブ電気泳動

本研究では、新しいクーロン・キャラクタリゼーション法(マイクロプローブ電気泳動法)の開発を行い、それを単一のリポソームや細胞へ適用した。作年度に開発した装置は、先端径1μmのタングステン針とマイクロマニピュレータの組み合わせを2セット用いた、電気生理実験の装置に類似したシステムである。これにより、テスターによる電流・電圧測定と同様の要領で、ある特定のターゲット(本年度はコロイドと1細胞)にのみ、交流を含む外部電場を局所印加することが可能となった。ただしこの方法には、操作に最適な周波数探索に手間がかかるという問題点があった。そこで本年度は、周波数変調波(FM変調波)により誘電泳動挙動を瞬時に分析する方法を提案する(特許出願中)。針電極間にFM変調波の電場を印加すると、誘電泳動力が斥力となる低周波数域ではターゲット物体が電極先端付近に滞在し、斥力が働く高周波数域では電極から離れる運動をする。その結果、ターゲット物体が電極先端を起点とした往復運動することとなる。この移動形態の解析により、誘電泳動力引力から斥力に切り替わるゼロ点周波数を瞬時に検知することができる。この方法を用いて、単一のリポソームや細胞の電気的特性周波数(誘電緩和周波数)の環境応答による変化を、敏感に検知できることを実証した。以上の成果から、本課題で開発した「2電極式非接触マニピュレーション法」は、単一細胞の診断とマニピュレーションを同時に行うユニークな技術であることが示された。

本研究では、新しいクーロン・キャラクタリゼーション法(マイクロプローブ電気泳動法)の開発を行い、それを単一のリポソームや細胞へ適用した。作年度に開発した装置は、先端径1μmのタングステン針とマイクロマニピュレータの組み合わせを2セット用いた、電気生理実験の装置に類似したシステムである。これにより、テスターによる電流・電圧測定と同様の要領で、ある特定のターゲット(本年度はコロイドと1細胞)にのみ、交流を含む外部電場を局所印加することが可能となった。ただしこの方法には、操作に最適な周波数探索に手間がかかるという問題点があった。そこで本年度は、周波数変調波(FM変調波)により誘電泳動挙動を瞬時に分析する方法を提案する(特許出願中)。針電極間にFM変調波の電場を印加すると、誘電泳動力が斥力となる低周波数域ではターゲット物体が電極先端付近に滞在し、斥力が働く高周波数域では電極から離れる運動をする。その結果、ターゲット物体が電極先端を起点とした往復運動することとなる。この移動形態の解析により、誘電泳動力引力から斥力に切り替わるゼロ点周波数を瞬時に検知することができる。この方法を用いて、単一のリポソームや細胞の電気的特性周波数(誘電緩和周波数)の環境応答による変化を、敏感に検知できることを実証した。以上の成果から、本課題で開発した「2電極式非接触マニピュレーション法」は、単一細胞の診断とマニピュレーションを同時に行うユニークな技術であることが示された。