【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2479
利用課題名 / Title
微小孔アレイデバイスを用いた階層型共培養系の構築
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
窒化ケイ素,パリレン,微小孔アレイ,共培養
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
安田 隆
所属名 / Affiliation
九州工業大学 大学院生命体工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
仲摩綾香
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
河野恵子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
シリコン基板上に成膜した窒化ケイ素（SiN）膜に、直径数ミクロンの多数の微小貫通孔をアレイ状に形成した後に、シリコンを深掘りエッチングすることで、外周をシリコンで支持した自立多孔膜を製作する。この多孔膜の両面にラミニン等の細胞外マトリックスをコートし、細胞接着性を高める。そして、多孔膜の片面にニューロンを、他面にアストロサイトを培養し、微小孔アレイを通じた良好な細胞間コミュニケーションを実現することで、両細胞の本来の機能を長期に亘り維持することが可能な階層型共培養系を構築する。このように膜を隔てて共培養を行うことで、ニューロンとアストロサイトの活動を分離して解析することが可能になる。また、ニューロン培養面上にマイクロウェルアレイを構築し、各ウェル内で単一のニューロンを培養することで、薬剤投与に対するニューロンの応答を単一細胞レベルで解析する技術を構築する。
実験 / Experimental
SiN膜上で細胞接着領域と細胞非接着領域の区分けを行うために、パリレン成膜装置（KT-251）を利用してSi基板上のSiN膜表面にパリレンCを成膜し、酸素プラズマ処理によりパリレンCのパターニングを行った。
結果と考察 / Results and Discussion
パリレンCの膜厚の目標値を5μmに設定したところ、最初の成膜実験において膜厚5.0～5.3μmを得ることに成功した。その後に、パリレンCのエッチング時間を短縮する必要が生じたため膜厚の目標値を4μmに変更したところ、当初は3.6～3.8μmとやや薄い膜厚となったが、成膜条件を調整することで膜厚4.0～4.1μmの形成が可能になった。また、アルミニウム薄膜パターンをマスクに用いて酸素プラズマ処理を行うことで、パリレンCのパターニングにも成功した。しかしながら、その後の微小孔アレイのパターニング工程やSi基板のエッチング工程において、パリレンCが剥がれる不具合が生じた。今後、SiN膜とパリレンC膜の密着性の向上や、Siエッチング時のパリレンC膜の保護方法の検討が必要である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件