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．

2022 年，我们实施了以下措施。 (1)微通道装置的设计和制造：设计了由使用交叉通道的液滴生成部分和在液滴生成部分下游串联连接的使用微柱阵列的液滴分离/处理部分组成的微通道。通过光刻技术，使用负性光刻胶（SU-8）在硅基板上创建微凸模具，然后转移到硅树脂（PDMS）上，并使用氧等离子体处理粘合到载玻片上以形成微通道。设备。 (2)细胞封装液滴的生成和分离：利用上述交叉通道及其下游串联的微柱阵列，进行了细胞封装液滴的生成和分离测试。首先，我们改变分散相（例如，悬浮有细胞的海藻酸钠水溶液）和连续相（油）的流速等条件，并评估细胞封装的液滴形成的状态。接下来，我们将生成的液滴引入微柱阵列中，并观察液滴如何根据所包含的细胞数量的差异进行分离。 (3)凝胶颗粒的生成：将含有钙离子的反应溶液和置换溶液引入微柱阵列中形成多相平行流后，使细胞封装的液滴在该区域内斜向交叉，形成液滴凝胶化和溶液。并连续进行更换。 在生成的液滴中，确认了细胞封装的液滴通过在柱排列的倾斜方向上对角移动而穿过反应溶液和置换溶液的流动后被收集，而非细胞封装的液滴确认了液体通过沿流动方向笔直通过微柱阵列中的间隙而与细胞封装的液滴分离。

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