【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

24KT2201

利用課題名 / Title

神経細胞の成長制御に向けたマイクロ流体デバイス

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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials

キーワード / Keywords

マイクロ流体デバイス, PDMS, 神経細胞,リソグラフィ/ Lithography,光リソグラフィ/ Photolithgraphy

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)

太田 亘俊

所属名 / Affiliation

理化学研究所　生命機能科学研究センター

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）,技術相談/Technical Consultation

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-103：レーザー直接描画装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
KT-119：両面マスク露光&ボンドアライメント装置
KT-230：UVオゾンクリーナー・キュア装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

本課題では、神経細胞の軸索成長を観察するためのマイクロ流体デバイスを作製する。マイクロ流路の形状により、細胞位置や神経軸索の伸長方向を制御することが可能であるため、流路形状と寸法の検討を行い、神経細胞の導入に適した流路構造と、神経細胞の軸索成長に適した微細構造を決定する。

実験 / Experimental

最初に、レーザー直接描画装置（KT-103）を使用してマイクロ流体デバイスのデザインを反映したフォトマスクを作製した。次に、フォトマスクを用いてシリコンウエハ上に高さ3マイクロメートルのSU-8製モールドを作製した。このモールドに対して、ボンドアライメント装置（KT-119）を使用した位置合わせを行い、高さ100マイクロメートルのSU-8製モールドを作製した。最後に、モールドの離型処理を行い、2段階の高さを持つマイクロ流体デバイスの鋳型を完成させた。マイクロ流体デバイスは、ポリジメチルシロキサン(PDMS)を使い鋳型の流路パターンを転写して作製した。

結果と考察 / Results and Discussion

作製したマイクロ流体デバイスを図に示す。レーザー顕微鏡による段差測定を行ったところ、細胞導入用のチャンバーは高さ141.7マイクロメートルであった。細胞培地をこのチャンバーの入口に静置すると、細胞培地がチャンバー内を自発的に満たすことが確認された。また、神経軸索観察用の微細流路は高さ3.7マイクロメートルであり、細胞体を通さずに軸索のみが成長できる流路高と考えられる。今後、初代神経細胞を用いて軸索伸長に適した流路幅の検討を行う。最終的には、初代神経細胞への培養条件検討に使用する予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図　作製したマイクロ流体デバイス
（左：１層目 目標値３μm厚、測定値3.68±0.14μm厚。右：２層目 目標値100μm厚、測定値141.70±19.68μm）

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