利用報告書

細胞力学的特徴計測のためのマイクロ流体チップの開発
洞出 光洋,高山 俊男,伊藤 弘明,寺村 薫,谷口 司,石田 拓人,赤井 孝行, 桐本 淳司,赤井 孝行,細川 直哉
大阪大学大学院工学研究科

課題番号 :S-17-OS-0001
利用形態 :機器利用
利用課題名(日本語) :細胞力学的特徴計測のためのマイクロ流体チップの開発
Program Title (English) :Development of micro-fluidic chip for measurement of cell dynamics
利用者名(日本語) :洞出 光洋,高山 俊男,伊藤 弘明,寺村 薫,谷口 司,石田 拓人,赤井 孝行,
桐本 淳司,赤井 孝行,細川 直哉
Username (English) :Mitsuhiro Horade, Toshio Takayama, Hiroaki Ito, Kaoru Teramura, Tsukasa Taniguchi, Tsukasa Taniguchi, Takuto Ishida, Junichi Kirimoto, Takayuki Akai, Naoya Hosokawa
所属名(日本語) :大阪大学大学院工学研究科
Affiliation (English) :Graduate School of Engineering, Osaka University
キーワード/Keyword    :マイクロ流体チップ,反応性イオンエッチング, 細胞特性計測

1.概要(Summary)
毛細血管を模擬したマイクロ流路を微細加工技術により製作し,流路内で赤血球を拘束させた.その際,拘束させる負荷時間を増加させたところ,赤血球の色が変化する現象を発見した.本研究では,ビジョン情報から色変化と変形性能との相関に着目し,色変化メカニズムについて考察した.
2.実験(Experimental)
【利用した主な装置】
S13反応性イオンエッチング装置
(“RIE-10NR”)
S17接触式膜厚測定器
(“BURUKER DektakXT”)
LED描画装置(“PLS-1010”)を用いてSi基板上のSU-8レジストをパターニングし, PDMSで型取りすることによりマイクロ流路チップを製作した.なお,流路チップはInlet,Outlet,高さ3.5m幅10.0mの流路,さらに高さ3.5m幅3.24m長さ15.0mの狭窄部を有する(Fig.1).流路の高さ制御には反応性イオンエッチング装置(“RIE-10NR”)を用い,計測には接触式膜厚測定器(“BURUKER DektakXT”)を用いた.
3.結果と考察(Results and Discussion)
製作したチップ内に赤血球を拘束し,拘束中の顕微鏡画像記録した.Fig.2に記録した画像情報をから取得した負荷時間とグレイ値の相関,ならびに赤血球の画像を示す.1ピクセル当たりのグレイ変化値を確認したところ,非線形な増加傾向を確認することができた.負荷中の拘束時間と色変化に相関性が確認できたため,今後は色変化を評価指標にした医療応用への可能性にも繋げたい.
4.その他・特記事項(Others)
なし
5.論文・学会発表(Publication/Presentation)
(1) 洞出 光洋, Chia-Hung Dylan Tsai, 伊藤 弘明, 金子 真, 2017ロボティクス・メカトロニクス講演会論文集 (2017).
6.関連特許(Patent)
なし

Fig. 1 The PDMS micro-fluidic chip
Fig. 2 The correlation between loading time and the gray level

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