機能性細胞包埋ゲル粒子の精密調製に向けたオンチップ反応・処理プロセス

精确制备功能性细胞包埋凝胶颗粒的片上反应和加工工艺

• 批准号: 22K14547
• 负责人: 鳥取 直友
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14547/
• 关键词: マイクロ・ナノ流体デバイス; マイクロプロセス; 細胞内包液滴; ゲル微粒子; 微小液滴

2022年度は以下を実施した．（1）マイクロ流路デバイスの設計・作製：十字流路を用いた液滴生成部とその下流に直列に接続したマイクロピラーアレイを用いた液滴分離・処理部から構成される，マイクロ流路デバイスを設計した．フォトリソグラフィにより，シリコン基板上にネガ型フォトレジスト（SU-8）にて微小凸型を作製した後，シリコーン樹脂（PDMS）に転写し，スライドガラスと酸素プラズマ処理により貼り合せることでマイクロ流路デバイスを作製した．（2）細胞内包液滴の生成と分離：上記の十字流路とその下流に直列に接続したマイクロピラーアレイを用いて，細胞内包液滴の生成および分離試験を実施した．まず，分散相（例：細胞を懸濁したアルギン酸ナトリウム水溶液）と連続相（油）の流量などの条件を変化させ，細胞内包液滴の生成状態を評価した．次に，生成液滴をマイクロピラーアレイへと導入し，細胞内包数の違いに基づいて液滴が分離される様子を確認した．（3）ゲル粒子の生成：マイクロピラーアレイにカルシウムイオンを含む反応液，および置換溶液を導入し，多相並行流を形成した後，細胞内包液滴に当該流域内を斜行・横断させ，連続的に液滴のゲル化，および溶液置換を行った． 生成液滴のうち，細胞内包液滴は，ピラー配列の傾き方向に斜行することで，反応液および置換溶液流内を横断した後，回収される様子が確認され，一方，未内包液滴は，マイクロピラーアレイの隙間を縫って流れ方向に直進することで，細胞内包液滴から分離される様子が確認された．

在2022财政年度，进行了以下操作：（1）微流通道设备的设计和制造：我们设计了一个微流通道设备，该设备由液滴生成部分组成，该设备使用跨流通道和液滴分离和处理部分，并使用微池阵列连接到下游的液滴阵列。使用负光片（SU-8）在硅底物上制备Microconvex Mold，然后通过光刻摄影，然后转移到硅树脂（PDMS）上，并通过氧血浆处理将其粘合到载玻片上，以创建微流通道设备。 （2）细胞液滴的产生和分离：使用上述横向通道和以串联下游相连的微柱阵列，我们进行了细胞液滴的生成和分离测试。首先，诸如分散相的条件（例如，悬浮在细胞的藻酸钠溶液中）和连续相（油）的流速以评估细胞包裹的液滴的形成状态。接下来，将产生的液滴引入了微柱阵列中，并确认液滴是根据细胞夹杂物数量的差异分离的。 （3）凝胶颗粒的形成：将含钙离子和替换溶液的反应溶液引入微柱阵列中以形成多相平行流，然后将细胞包裹的液滴倾斜并在盆地内交叉，然后凝胶并连续替换液。在产生的液滴中，已经证实了细胞囊液滴沿柱状排列的倾斜方向倾斜，跨越了反应溶液和替换溶液流，然后恢复，而无囊的液滴则滑入流动方向，通过将缝隙缝在微柱阵列中，并将其直接置于流动方向上，然后将其与comp拖动，从而将其分开。

项目成果

融合細胞の高効率回収を目指したマイクロピラーアレイによる細胞内包液滴の連続分離

使用微柱阵列连续分离细胞封装的液滴，以高效回收融合细胞

• 发表时间: 2022
• 作者: Naotomo Tottori;Sora Sadamichi;Shinya Sakuma;Tomomi Tsubouchi;and Yoko Yamanishi;鳥取 直友，定道 空，佐久間 臣耶，坪内 知美，山西 陽子
• 通讯作者: 鳥取 直友，定道 空，佐久間 臣耶，坪内 知美，山西 陽子

Continuous generation of fused cells in microdroplets utilizing a droplet microfluidic system

利用液滴微流体系统连续生成微滴中的融合细胞

• 发表时间: 2022
• 作者: Naotomo Tottori;Sora Sadamichi;Shinya Sakuma;Tomomi Tsubouchi;and Yoko Yamanishi
• 通讯作者: and Yoko Yamanishi

マイクロ流体デバイスを用いた細胞内包液滴への電圧印加による細胞融合

使用微流体装置向细胞封装的液滴施加电压来进行细胞融合

• 发表时间: 2022
• 作者: Naotomo Tottori;Sora Sadamichi;Shinya Sakuma;Tomomi Tsubouchi;and Yoko Yamanishi;鳥取 直友，定道 空，佐久間 臣耶，坪内 知美，山西 陽子;定道 空，鳥取 直友，佐久間 臣耶，坪内 知美，山西 陽子
• 通讯作者: 定道 空，鳥取 直友，佐久間 臣耶，坪内 知美，山西 陽子