微細加工技術による新規微小平板電気泳動デバイスの開発

利用微细加工技术开发新型微孔板电泳装置

• 批准号: 11750687
• 负责人: 村上 裕二
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750687/
• 关键词: μTAS; 希釈; キャピラリー電気泳動; Lab-on-a-chip; PDMS; バイパス構造; オンチップCE; エンザイムイムノアッセイ; アイソザイム分析; アルカリフォスファターゼ; ポイントオブケア検査

近年、医療、環境、食品、計測などの分野で、その場で分析が行える装置が求められている。そのような装置の実現には小型化、迅速化、簡便化が不可欠である。半導体微細加工を用いたオンチップCE技術では、キャピラリー形状の自由度を活用することによって作製工程を変えることなく、容易に複雑な分岐や合流、集積化ができ、これまでのCEにない機能を持たせることが可能であると考えられている。ところで定量分析において試料濃度が分析装置の測定レンジを上回る場合には希釈操作を行わなければならないが、チップ上の簡素な機構で希釈操作を実現した例はない。そこで本研究ではチップの構造の自由度を生かしたバイパス構造による希釈経路の設計を検討し、開発することを目的とした。微細加工技術によりμTAS分野で典型的なオンチップCEの構造を作製し、その一部に本流:支流が1:2になるようにバイパス構造を設けた。基材にはガラスの他PDMSも用いた。試料としてフルオレセイン溶液を用い、実体蛍光顕微鏡または倒立型蛍光顕微鏡を通してCCDカメラや光電子増倍管などにより測定した。ガラス、およびポリマーの微細加工技術により作製したチップを用いて希釈回路を観察した結果、希釈が行われていることを視覚的に確認することができた。また光電子増倍管での検出を行った結果、本流とバイパスに分岐したそれぞれのサンプルの通過時間比は1:3.8、半値幅は等しく、ピーク高さ比は2.9:1、ピーク面積比は3.6:1となった。理論値との比較から通過時間比と半値幅はほぼ理論どおりであり、ピークの高さ、面積比は、軸方向分散により、理論値の2:1とずいぶん離れていたが、このずれは屈曲構造の工夫により回避できると考えられる。このように微細加工技術によりバイパス構造を有する新規微小平板電気泳動デバイスを開発し、この構造により電源などの外部装置を増やすことなく希釈機能の付加が可能であることが示した。

近年来，可以在医疗，环境，食品和测量等领域进行现场分析的设备。为了实现这种设备，必不可少的，较小，超速和简化。在使用半导体罚款处理的On -Chip CE技术中，很容易通过利用毛细管形状的自由度以及前一个CE中的功能来制作复杂的分支，合并和积累而不改变生产过程。人们认为这是可能的。顺便说一句，如果样品浓度超过定量分析中的分析的测量范围，则必须执行稀释操作，但是没有芯片上简单机制的例子。因此，在这项研究中，目的是使用利用芯片结构自由的旁路结构来设计和开发稀释的途径。微观技术在μTAS场中创建了典型的片结构，并提供了旁路结构，因此主流：支流是1：2。基本材料也被用作玻璃PDM。通过使用实体荧光显微镜或使用完整的矿石-in溶液作为样品的实体荧光显微镜或倒荧光显微镜测量样品。使用玻璃和聚合物显微镜技术制造的芯片观察稀释电路，可以在视觉上确认正在执行稀释。此外，由于光学电子多多元管的检测，主流和旁路之间分支的每个样品的传递时间为1：3.8，半价相等，峰高比为2.9：1，峰面积为3.6。从与理论价值相比，传递时间和半价几乎是理论上的，高度和面积比远离了面向轴的散布，远离理论值2：1。通过结构设备避免。如上所述，已经显示出一种具有搭桥结构的新型微型板电气游泳设备是由细衰减技术开发的，并且该结构可以增加稀释功能而不会增加外部设备（例如电源）的数量。