【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24WS0471
利用課題名 / Title
バイオ分析に利用可能なマイクロ流路の創製
利用した実施機関 / Support Institute
早稲田大学 / Waseda 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）計測・分析/Advanced Characterization
【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
バイオ計測/ Biomeasurement, 細胞/ Cells, ナノマテリアル/ Nanomaterials,光学顕微鏡/ Optical microscope,μTAS,リソグラフィ/ Lithography,バイオセンサ/ Biosensor,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,流路デバイス/ Fluidec Device
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)
嶋田 泰佑
所属名 / Affiliation
量子科学技術研究開発機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
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)
本研究では、細胞を中心とするバイオサンプルに適用可能なマイクロ流体デバイスを開発することを目的とする。そのために、レーザー直接描画装置を用いてマイクロ流路やマイクロポアといった微細パターンのフォトレジスト鋳型を作製した。当該鋳型をシリコーン樹脂に転写してガラス基板と張り合わせることでマイクロ流体デバイスを作製した。バイオ計測の応用例として、マイクロ流体内にポア構造体を有するデバイスを作製して、当該ポアを通過する際に生じる細胞膜の機械的な損傷からナノマテリアルを細胞内へ導入するためのプラットフォームを構築した。
実験 / Experimental
未硬化のフォトレジストを回転塗布したシリコーン基板を加熱処理することで、レーザー直接描画を行うサンプルを作製した。AutoCADにより準備したマイクロ流体パターンをレーザー直接描画装置（WS-016）を使用して、露光、加熱処理と現像処理を行うことで、フォトレジスト鋳型を作製した。疎水性官能基を有するシラン化合物により当該鋳型を処理した後、未硬化のシリコーン樹脂を流し入れ、脱気処理を行った。十分な脱気を行った後に、加熱処理によりシリコーン樹脂を硬化させた。大気圧プラズマ処理により切り出したシリコーン樹脂の表面を洗浄するとともに、ガラス基板と張り合わせることで、マイクロ流体デバイスを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
マイクロ流体中にマイクロポアを有するフォトレジスト鋳型の作製に成功した。シリコーン樹脂に転写した当該ポアの幅は9.1 µmであり(図1)、AutoCADの設計に近いサイズであることを確認した。当該鋳型のパターンはシリコーン樹脂へも転写可能であり、ガラス基板と張り合わせることで、上記幅のマイクロポアを有するマイクロ流体デバイスの作製に成功した。また、バイオ計測応用として、当該デバイスに細胞とナノマテリアルを導入することで、ナノマテリアルを細胞内に導入可能であることも確認している。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 バイオ分析に利用可能なマイクロ流路の一例
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究の一部は、文部科学省マテリアル先端リサーチインフラ事業の支援により、早稲田大学で実施されました。感謝申し上げます。
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