広報活動

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2017年9月28日

理化学研究所
科学技術振興機構
内閣府政策統括官(科学技術・イノベーション担当)

微細な流路への細胞パッケージング

-「貼って付ける」から「付けて貼る」へ-

流路内に区画定着された筋芽細胞、線維芽細胞、筋芽細胞の写真

図 流路内に区画定着された左から筋芽細胞、線維芽細胞、筋芽細胞の写真

半導体集積回路の製造に使われる微細加工技術を応用した「マイクロ流体チップ」の開発や研究が、さまざまな分野で進められています。マイクロ流体チップは、手のひらサイズの基板上に指紋サイズの極めて微細な流路を集積した器具です。少量の細胞・試薬での実験や分析時間の短縮が可能なため、化学・生物実験の効率化が図れます。

従来は、溝を持つ2枚のガラス板を貼り合わせてマイクロ流体チップを作製した後で、微細流路内に区画定着させたいタンパク質や細胞などを注入していました。この「貼って付ける」理由は、貼り合わせの際に高温に加熱するため、乾燥や熱に弱い材料は耐えられないからです。また、複数種類のタンパク質や細胞などを区画定着させたい場合は、それらを順次注入しますが、そのたびに流路全体が満たされるため、区画ごとに定着を制御することが困難でした。

そこで、理研の研究チームは、ガラス板に細胞や生体分子を所定位置に定着させた後、ガラス板を常温で表面処理と加圧により貼り合わせて流路を形成する「付けて貼る」方式の手法を開発しました。その結果、複数種類の細胞や生体分子を1本の微細流路内に機能を維持したまま、区画定着できることを確認しました(図参照)。

今後、「付けて貼る」方式で作製されたマイクロ流体チップを利用することで、生命科学分野では貴重な試料を用いる研究が加速され、医療分野では患者への侵襲を最小限にした検査法が開発されると考えられます。また生体材料に限らず、電極や触媒などさまざまな機能性材料をチップに封入する手法としても使えるため、さまざまな分野への展開が期待できます。

理化学研究所
生命システム研究センター 細胞デザインコア 合成生物学研究グループ 集積バイオデバイス研究ユニット
特別研究員 船野 俊一 (ふなの しゅんいち)
特別研究員 太田 亘俊 (おおた のぶとし)
テクニカルスタッフ 佐藤 麻子 (さとう あさこ)
ユニットリーダー 田中 陽 (たなか よう)