誘電泳動を利用した異種細胞のパターニング技術の開発

利用介电泳开发异质细胞图案化技术

• 批准号: 17750149
• 负责人: 安川 智之
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750149/
• 关键词: 誘電泳動; 細胞配列; 一括パターニング; パターン培養; マイクロ流路デバイス; 3次元配列電極; マイクロ電極; 細胞ペアリング

細胞の誘電泳動特性の評価について詳細に検討し,ネガティブ誘電泳動の作用する周波数領域を調査した.この結果を基に,ネガティブ誘電泳動による細胞の大量一括で迅速なライン配列技術を確立できた.ネガティブ誘電泳動を利用すると細胞は電場強度の弱い方向に移動するため,電場強度の強い電極表面へ接触することなく配列させることが可能であった.電極に交流電圧を印加して1分程度での細胞ラインの形成が可能であった.3-5分間電圧印加状態を保持すると細胞は基板表面に付着した.さらに,デバイスを電極基板と細胞配列基板に分離し,配列化細胞を培養することができた.細胞配列に要する印加電圧,周波数および印加時間と細胞のバイアビリティーの関連について詳細に評価できた.また,細胞の電極表面への接触による破裂,電極の汚染を低減させるために電極表面をアモルファスフッ素樹脂の薄膜でコーティングすることにより,ポジティブ誘電泳動による電極表面での細胞のペアリングおよび数珠状の細胞ワイヤを創製できた.上下の基板にくし型マイクロバンドアレイ電極を配置した3次元アレイ電極を用いたネガティブ誘電泳動により細胞をバンドの格子点にドット状に配列できた.さらに,上下基板の4本のバンド電極で構成されるグリッド内へ細胞を捕捉し回転させることができた.これは,4本の電極へ印加する交流電圧の周波数を90度ずつ位相をずらすことにより達成された.この方法を用いると大量の細胞を一括で回転させることができるため,1回の実験で細胞膜表面の特性を統計学的に高精度で解析可能となる.実際に,細胞膜に提示された表面タンパク質(CD7)を発現しているヒトTリンパ種および発現していないヒト単球では,同周波数条件で回転速度が異なった.この研究課題を遂行するにあたり誘電泳動の新たな応用展開を多方面で示した.

The evaluation of electrophoretic characteristics of cells was studied in detail, and the effects of electrophoretic induction were investigated in the field of cycle number. As a result, a large number of cells were induced by electrophoresis, and rapid alignment techniques were established. Electrophoresis induced by the presence of a strong electric field on the surface of a cell is possible. The formation of the cell surface is possible when the electrode is applied with alternating current voltage for 1 minute, and the cell surface is maintained at the voltage for 3 -5 minutes. The electrode substrate and cell alignment substrate were isolated and aligned cells were cultured. Cell alignment requires voltage, frequency, and time. Cell alignment requires detailed evaluation. The electrode surface of the cell is broken in contact with each other, and the contamination of the electrode is reduced. The electrode surface is coated with a thin film of a cellulose resin. The number of cells on the electrode surface is reduced by electrophoresis. The upper and lower substrates are arranged in a three-dimensional manner. In addition, the upper and lower substrates are composed of four electrodes. The frequency of AC voltage is 90 degrees. The phase of AC voltage is 90 degrees. This method is applied to a large number of cells, including the analysis of cell membrane characteristics with high statistical accuracy. In fact, the cell membrane indicates that the surface protein (CD7) appears in the middle of the cell membrane. This research topic has been carried out in many aspects, such as induction of electrophoresis and application development.

项目成果

Oxygen permeability of surface-modified poly(dimethylsiloxane) characterized by scanning electrochemical microscopy

• DOI: 10.1246/cl.2006.234
• 发表时间: 2006-02-05
• 期刊: CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Shiku, H;Saito, T;Yamada, H
• 通讯作者: Yamada, H

Enzyme Immunosensing for C-Reactive Protein with Scanning Electrochemical Microscopy.

使用扫描电化学显微镜对 C 反应蛋白进行酶免疫传感。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Bunseki kagaku 55
• 作者: R.Kawai;M.Kimoto;S.Ikeda;T.Mitsui;M.Endo;S.Yokoyama;I.Hirao;T.Yasukawa et al.
• 通讯作者: T.Yasukawa et al.

基板構造体の製造方法,基板構造体,電子放出素子,電子放出素子の製造方法,電子源,及び積層チップ

基板结构制造方法、基板结构、电子发射器件、电子发射器件的制造方法、电子源和层叠芯片

• 发表时间: 2006

Topographic, electrochemical, and optical images captured using standing approach mode scanning electrochemical/optical microscopy.

• DOI: 10.1021/la0611763
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
• 作者: Yasufumi Takahashi;Y. Hirano;T. Yasukawa;H. Shiku;H. Yamada;T. Matsue

Fabrication of Robust 2-D and 3-D Microfluidic Networks for μTAS Bioassays.

用于 μTAS 生物测定的稳健 2-D 和 3-D 微流体网络的制造。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Microelectromech.Syst. 14(4)
• 作者: T.Yasukawa et al.