「PDMSマイクロ流体チップを利用した単分散油中水滴の自動調製法」

化学工学会関西支部第4回技術シーズフォーラム
2016.10.7 同志社大学室町キャンパス
－攪拌、混合、流動、伝熱－～マイクロミキシグからヒートインテグレーションまで～
「PDMSマイクロ流体チップを利用した
単分散油中水滴の自動調製法」
同志社大学理工学部化学システム創成工学科
中小司裕太、橋本雅彦
研究目的：
• ポリジメチルシロキサン（PDMS）製マイクロ流体
チップのガス吸収特性に基づく自律的流体制御
技術を利用し、流路基板とカバー基板との永久
接着を必要としない液滴生成法の開発。
• 生成した個々の油中水滴を微小な反応容器と
して用いることで一分子をターゲットとした酵素
反応をハイスループットに行う。
a
b
c
d
1/3
研究方法、主要な成果：
手順
R1
R3
R2
Degassed PDMS chip
Cover slip
R1, 油相； R2, 水相； R3, 回収.
Bright-field
結果
Fluorescence
1300
T-junction
Oil
Aq. soln.
4
6.0x10
4
4.0x10
4
2.0x10
4
10
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
Time [min]
60
70
0.0
80
200
240
150
Counts
8.0x10
Total droplet number
Droplet generation rate [Hz]
200 μm
12
100
50
0
0
200
400
600
800
1000
1200
FL intensity [arb.unit]
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結論：
1) 脱気したPDMS製マイクロチップを用いることにより、永久接着を必要としない
単分散油中水滴のハンズフリー調製が達成された。
2) 個々の液滴を微小反応容器として用いることにより一分子からのPCR増幅が
達成された。
今後の展開、応用への展開：
・ハンズフリー遺伝子診断プラットフォーム
・本手法を用いた機能性微粒子の自動製造
参考
・”A Poly(dimethylsiloxane) Microfluidic Sheet Reversibly Adhered On A Glass
Plate For Creation Of Emulsion Droplets For Droplet Digital PCR”,
Y. Nakashoji, H. Tanaka, K. Tsukagoshi, and M. Hashimoto, Electrophoresis,
2016, in press.
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