3次元微細構造体を利用した超高感度ELISA環境分析システムに関する研究

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本年度は、昨年度開発した3次元流路ネットワーク内での分析操作の検討に取り組んできた。開発した測定系としては、主なELISAの手法であるサンドイッチELISAと競合的ELISA系であり、抗原としてはマウスIgGおよびポリ塩化ビフェニル(PCB)の測定系を開発した。バイオデバイス性能としては、マウスIgGの測定系では数10ng/ml以下の感度、PCBの測定感度としては0.1ng/ml以下の感度を有すると期待できる結果であった。また、今年度新たに得られた重要な成果として、垂直型キャピラリー固相の加工精度が検体間誤差に大きな影響を及ぼすことがわかった。これはキャピラリー加工精度を向上したデバイスにより実験を行ったところ、PCB測定系のB0値検体間誤差が数10%から5%以下にまで改善したことから得られた知見である。一方で、昨年度開発した3次元流路ネットワークの改良にも取り組んできた。改良点としては流体シークエンシング精度の向上、デバイス耐久性の向上であり、デバイス構造の見直しや材質を見直してきた。この中では達成できた業績としては従来数10%程度あったシークエンシング誤差を数%程度にまで低減できた。よって、この改良により一度に数十検体以上のマイクロリアクターを動作可能な精度にまで改善できた。また永久構造を形成可能なSU8レジストを用いたデバイスの作製プロセス検討を行った。作製プロセスとしては、紫外線リソグラフィーにより作製したSU8垂直流路構造にドライフィルムレジストを張り合わせ、その上にマスクをアライメントおよびリソグラフィーを行い、これを2回行うことで、垂直流路お上側と下側に平面流路を接着した構造を形成するプロセスを開発した。