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生体一分子観察のためのマイクロ流体システムの開発

生物单分子观察微流控系统的开发

基本信息

批准号：
18760309
负责人：
荒川貴博
金额：
$ 2.44万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

近年注目されている生体一分子観察は、従来の多分子観察の平均化行程でうもれてしまう生体一分子の個性を発見できる可能性をもっている。一分子観察の手法の1つである蛍光一分子イメージングは、従来の定常状態の観察では、背景光の制約から高濃度蛍光標識サンプルを用いた反応は観察が困難であった。そこで、本年度は全反射蛍光顕微観察(TIRFM)に適したマイクロ流体システムの構築と試薬交換の高速化を目指した。1.リークフリーマイクロバルブ製作技術の開発試薬漏れのないPDMSマイクロバルブの作製のため膜厚100nm程度のPDMSを用いることで、マイクロバルブの耐圧、耐久性の向上を確認した。観察領域の薄膜PDMSのタンパク質などの生体分子吸着の影響の評価し、マイクロバルブの耐圧を向上させて状態でも生体一分子観察が可能であることが確認された。2.タンパク質一分子観察のための高速化されたPDMSマイクロバルブPDMSマイクロバルブの直列化によるディスペンサーデバイスを作製し、溶液交換の高速化を図った。3列のマイクロバルブを5msごとに制御し、観察領域に最速で40msで試薬の交換が可能であることが確認された。ディスペンサーにより吐出された試薬量は50pLを実現した。また、必要な試薬を高速に注入が可能なマイクロ流体システムを用いて、大腸菌のシャペロンGroELとコシャペロンGroESの結合・解離の評価を行った。高濃度サンプルを100msオーダーの短時間導入する溶液交換マイクロ流体システムを作製し、高濃度のサンプルを用いた生体一分子相互作用のリアルタイム観察を実現した。開発した生体一分子観察マイクロ流体システムを用いることで、これまで評価が困難であった生体の環境に近い高濃度の試薬導入が可能な生体一分子観察が初めて実現された。

Attention in recent years されている living body and は, 従 was a molecular 観の multimolecular 観 examine の average trip でうもれてしまう bare body molecular の personality を発 see できる possibility をもっている. A molecular 観 examine の gimmick の 1 つである蛍 light a molecular イメージングは, 従の steady state の観 examine では, background light の restrict から high-concentration 蛍 light logo サンプルを with いた anti 応は観 examine が difficult であった. そこで, this year's は蛍 optical 顕観 examine (TIRFM) に optimum したマイクロ fluid システムの build と try 薬 exchange high speed のを refers した. 1. リークフリーマイクロバルブ technology の open 発 tried 薬 leakage れのない PDMS マイクロバルブの cropping のため film thickness of 100 nm level の PDMS を with いることで, マイクロバルブの圧 resistance, durability の upward を confirm した. 観の film was made in the field of PDMS のタンパク qualitative などの raw body molecule sorption のの appraisal of 価し, マイクロバルブの圧 resistant を upward させて state でも body a molecular 観 examine がで possible あることが confirm された. 2. タンパク mass a molecular 観 examine のため high speed のされた PDMS マイクロバルブ PDMS マイクロバルブの inline change によるディスペンサーデバイスを for high speed switching のをし, solution 図った. 3 columns のマイクロバルブを 5 ms ごとに royal し, に観 was made in the field the steepest で 40 ms で try 薬の may exchange がであることが confirm された. Youdaoplaceholder0 によサによによによされた the amount of the drug administered is された 50pLを and the actual occurrence is たた. また, necessary な try 薬を high-speed に injection が may なマイクロ fluid システムを with いて, coliform のシャペロン GroEL とコシャペロン GroES のの evaluation, combined with dissociation 価を line った. High concentration サンプルを 100 ms オーダーの short time import する solution exchange マイクロ fluid システムを as し, high concentration のサンプルを with いた bare body molecular interaction のリアルタイム観 examine を be presently した. Open 発した bare body molecular 観 examine マイクロ fluid システムを with いることで, これまで review 価が difficult であった raw body の environment に nearly い high-concentration の try 薬 import が may produce な body at the beginning of a molecular 観 examine がめて be presently された.