機能性微小液滴を用いた高効率の物質導入細胞マイクロチップの開発

本研究の目的は、半導体微細加工技術を用いて製作するマイクロ流路デバイスの中で機能性微小液滴を成形し、高効率の物質導入用の細胞マイクロチップを開発することである。現在、細胞内に遺伝子等の外来物質を導入する手法では種々な化学、物理的方法が用いられている。従来の手法どしては、ガラスキャピラリーを用いるマイクロインジェクションと細胞に電界を印加して膜に一時的な穿孔を生じさせるエレクトロポレーションやリポソームを用いる方法などがある。本研究では、既存のリポソームやLipidナノ粒子とは違う機能性(biqcolloidal)エマルションを作製して、その機能性微小液滴と生物細胞質の中にDNA、タンパク質等を入れる高効率エレクトロポレーション(電気穿孔法)マイクロチップを融合し、安価で高効率の物質導入用の細胞マイクロチップを開発することを目指している。昨年(初年度)からは、二つの研究活動を行い、主にボトムアアプアプローチとして周期的なナノサイズの細孔構造を有するナノポーラス酸化物の薄膜を製作して電気メッキ法を用いて機能性ナノワイヤーを製作した。その他、既存のリポソームとは異なる均一な寸法(マイクロスケール)の微小液滴、水中油中水型エマルションをマイクロチャンネルの中で作製し、キーネシン分子モーターを着けた液滴と微小管を用いて機能性微小液滴とナノ粒子の転送に関する基礎研究を行った。今後は、1.マイクロからナノスケールのパターニングをしたアルミーの基板上に陽極酸化処理をしてパターンされたナノポーラスの酸化物(アルミナー)構造を製作して、その構造を用いて機能性ナノワイヤーを試作する事に研究を続ける。2.一方、マイクロチャネルの中でその製作したナノワイヤーと微小液滴を混合する。水中油中水型エマルションを用いてナノワイヤーの配送、位置決め、アセンブリーをする。最後にナノワイヤーが入った機能性エルションと細胞の間に電気的なfusion(融合)をする実験を取り組む予定である。

本研究の目的は、半導体微細加工技術を用いて製作するマイクロ流路デバイスの中で機能性微小液滴を成形し、高効率の物質導入用の細胞マイクロチップを開発することである。現在、細胞内に遺伝子等の外来物質を導入する手法では種々な化学、物理的方法が用いられている。従来の手法どしては、ガラスキャピラリーを用いるマイクロインジェクションと細胞に電界を印加して膜に一時的な穿孔を生じさせるエレクトロポレーションやリポソームを用いる方法などがある。本研究では、既存のリポソームやLipidナノ粒子とは違う機能性(biqcolloidal)エマルションを作製して、その機能性微小液滴と生物細胞質の中にDNA、タンパク質等を入れる高効率エレクトロポレーション(電気穿孔法)マイクロチップを融合し、安価で高効率の物質導入用の細胞マイクロチップを開発することを目指している。昨年(初年度)からは、二つの研究活動を行い、主にボトムアアプアプローチとして周期的なナノサイズの細孔構造を有するナノポーラス酸化物の薄膜を製作して電気メッキ法を用いて機能性ナノワイヤーを製作した。その他、既存のリポソームとは異なる均一な寸法(マイクロスケール)の微小液滴、水中油中水型エマルションをマイクロチャンネルの中で作製し、キーネシン分子モーターを着けた液滴と微小管を用いて機能性微小液滴とナノ粒子の転送に関する基礎研究を行った。今後は、1.マイクロからナノスケールのパターニングをしたアルミーの基板上に陽極酸化処理をしてパターンされたナノポーラスの酸化物(アルミナー)構造を製作して、その構造を用いて機能性ナノワイヤーを試作する事に研究を続ける。2.一方、マイクロチャネルの中でその製作したナノワイヤーと微小液滴を混合する。水中油中水型エマルションを用いてナノワイヤーの配送、位置決め、アセンブリーをする。最後にナノワイヤーが入った機能性エルションと細胞の間に電気的なfusion(融合)をする実験を取り組む予定である。