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診断ツールを開発するマイクロエレクト​​ロメカニカルシステム（mems）の使用

Using Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) to Develop Diagnostic Tools

診断ツールを開発するマイクロエレクト​​ロメカニカルシステム（MEMS）の使用

私はU De Mercyです。Bio Stick MAMs in Medicine Labsの主任研究員を務めています。スタンフォード大学にて電気工学の博士号を取得し、その後、ハーバード医学大学院のMGH（マサチューセッツ総合病院）にて、バイオアコースティックMAMs、主にバイオMAに関するポストドクターとしての研究に従事しました。そして現在は、ハーバード大学医学部およびハーバード・MITヘルスサイエンス・アンド・テクノロジーの教員として、非常にやりがいを感じている研究を続けています。博士課程で行った研究は、液滴に深く関連しており、音響を用いて精密なサイズの液滴を生成し、その位置と場所を制御することで、極めて高感度なポリマーを堆積させるというものでした。現在、私たちは同様の技術を応用して、細胞を液滴に封入し、それを表面上に配置することで、組織工学におけるさまざまなアプリケーション、具体的には細胞を表面にプリントしてパターン化することに取り組んでいます。また、少数の細胞や単一の細胞を、あるいは同一集団の細胞を封入し、同一集団内での個々の細胞間の差異を確認したいというアプリケーションもあります。そのため、毎秒10,000個というような高スループットの速度で細胞を液滴に封入できることは、生物学的な問題を理解する上で非常に重要かつ有用となります。したがって、私の現在の研究には2つの柱があると言えます。一つは、先ほどお話しした細胞のカプセル化に関する研究です。どのようにして細胞を液滴に封入し、それを細胞にダメージを与えず、繰り返し安定して行うことができるでしょうか。細胞が液滴に放出または封入された後、その細胞を表面上の正確な位置に配置でき、かつ細胞が機能的に生存し、生存能を維持している必要があります。射出などの影響による損傷を受けてはいけません。そのため現在は、音響滴集中波を用いてオープンプールから液滴を生成するシステムを使用しており、細胞サイズと同等の極小液滴の中に、単一細胞まで封入することが可能です。これは、細胞プリンティングや組織工学への応用の観点から非常に期待されています。私の研究のもう一つの側面は、これらのMEMS（微小電気機械システム）技術を再び活用し、低コストな診断ツールを開発することです。主にマイクロフルイディクス（微細流体）の手法を用いており、指先からの穿刺で得られる10 µL未満というごく少量の全血をチップに導入することが可能です。そして、その血液から特定の細胞内集団をカプセル化したり、捕捉したりすることができます。なぜこれが重要なのでしょうか。なぜグローバルヘルスへの応用において、低コストである必要があるのでしょうか。例えば、アフリカの山奥のような場所で、HIV患者のCD4 Tリンパ球数がどれくらいであるかを判定できる必要があります。世界保健機関

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