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卵子品質評価のための機械的特徴量の超詳細計測

用于鸡蛋质量评估的机械特征的超详细测量

基本信息

批准号：
16J11495
负责人：
中原康
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11495/
关键词：
マイクロ流体チップ流体制御細胞スフェロイドオンチップロボット細胞特性計測機械的特徴量タイムラプスソーティングマイクロフルイディクス MEMS MicroTAS 機械的特徴量計測タイムラプス計測卵子微細加工

项目摘要

前年度までの成果により，細胞の品質評価には個々の細胞を高速に計測する，つまり細胞のハイスループットな計測が重要であるという知見が得られた．そこでマイクロ流体チップを用いた高速かつ連続処理が可能な機械的特徴量計測，加えて計測後の評価のためのソーティング機能の統合に関する研究として，細胞の機械的特徴量に基づくソーティングシステムを提案し，本年度はシステムのスループットの改善を行った．本研究で用いるチップは細胞の反力計測のための板バネ構造体の力センサプローブを有している．このプローブは非常に小さなばね定数を有しており，チップ内に印加する流体によりそれが動くという特徴がある．この動きがチップ内での細胞搬送時に，システムの予期しないタイミングで細胞を挟んでしまい，システムに重大なエラーを引き起こすという問題があった．この問題の解決のため，チップ内に印加される流体の流量と，プローブの変位量の関係を立式した．実際に流量計により印加流量を計測し，顕微鏡画像よりその際のプローブの変位量を計測した実験により，妥当性を示した．またこの立式により，チップ内での細胞の搬送制御に対してプローブを有する計測部の両側からポンプを接続し，2 入力系として制御を行うことが有効であるという知見を得た．この知見から自動システムを構築し，ポリスチレンビーズの位置制御実験を行った．位置制御は画像情報に基づいたフィードバック制御により行われ，ビーズの位置の認識後から0.8 秒後に目標値との偏差を50 um以下で1 秒程度静定させることに成功した．また間葉系幹細胞からなるスフェロイドを対象として，26個の機械的特徴量の連続計測に成功し，スループットは3.14 個/分を達成した．機械的特徴量としてはゴム弾性理論を用いることでそのヤング率を計算し，平均と標準偏差はそれぞれ4.8 kPa, 2.2 kPaと得られた．

The results of the previous year were evaluated, and the quality of cells was evaluated using high-speed measurement of each cell. , It's important to measure the measurement of the cells of the cell, and to know the knowledge and gain the knowledge.そこでマイクロfluid チップを can be processed with いたhigh-speed かつ连続がな machine Measurement of special characteristics, integration of functions after adding measurement Research on the characteristics of the cell's machinery and the characteristics of the cell's machineryステムをProposal, this year's はシステムのスループットの Improvement を行った． In this study, the reaction force measurement of the reaction force of the いるチップは cell was used to measure the force of the のための板バネ structure and the している. It's very smallプ内にIncaするfluidによりそれが动くという特徴がある.この动きがチップ内的での时に, システムの约期しないタイミングで色The problem of cell を抟んでしまい, システムにsignificant なエラーをinduced きこすといううがあった．このProblem のsolution のため, チップ内にINDICA されるfluid のflow と, プローブの変quantity のrelational をvertical した． The flow meter is used to measure the flow rate, and the micromirror image is used to measure the flow rate, and the validity is shown.またこのvertical type により, チップ内でのcell のtransport control に対してプローブを有する Measurement Department の両side からポンプをConnect 続し, 2 Entering the force system, the control system is effective, the control system is effective, and the knowledge is gained.この知からautomatic システムをconstruct し, ポリスチレンビーズのposition control 実験を行った． Position Control Portrait Information にbased control づいたフィードバック Control Control により行われ, ビーズの Position の After recognition から 0.8 seconds later に Target value とのdeviation を 50 um, it can be settled quietly within 1 second, and it is successful.またMesenchymal Stem Cell System からなるスフェロイドを対 resemble として, 26 のMechanical Special Quantity のContinuous Measurement に Success し, スループットは 3.14 Individuals/minutes are achieved. The mechanical characteristic quantity and elasticity theory are calculated using the いることでそのヤング rate, and the average and standard deviation are 4.8 kPa, 2.2 kPaと得られた．