Name: 使い捨て診断用マイクロ流体アプリケーション (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-02-03T23:55:00.000+00:00
Duration: 10 min 21 s
Description: 学ぶ熱可塑性マイクロ流体デバイスの作製法と使い捨て診断への応用。サンプル前処理、核酸抽出、分子検出を統合し、現場での迅速な病原体検出を可能にする革新的な技術です。

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著者は開示すべき事項がないことを表明します。

使い捨て診断用マイクロ流体アプリケーション

Microfluidic Applications for Disposable Diagnostics

このインタビューでは、博士Klapperichは、熱可塑性マイクロ流体デバイスの作製と新しい診断薬の開発への応用について説明します。

このインタビューの中で、Klapperich博士は熱可塑性微小流体デバイスの作製と、新しい……の開発に向けたそれらの応用について解説しています。

私はキャサリン・クラウドブリッジです。ボストン大学の製造、工学、および生物医学工学の教授であり、生物医学マイクロデバイスおよびマイクロ環境研究室のディレクターを務めています。私たちは主に、資源が限られた環境での応用のための使い捨て診断装置の開発に取り組んでいます。そのため、これらのデバイスを製作するためにマイクロフルイディクスを利用しています。私たちは、実際には2つの研究分野に関心を持っています。主に、バイオ分子や細胞がプラスチックポリマー表面とどのように相互作用するかに注目しています。それが私たちの主要な研究領域です。その成果は、使い捨て診断向けのマイクロ流体アプリケーションに具体化されています。したがって、研究室ではマイクロ流体デバイスを製作しています。熱可塑性材料を用いる場合、一般的に使用されるPDMS（多くの研究者がラボでマイクロ流路作製に使用するゴム状の材料）は使用しません。私たちは熱可塑性プラスチックでデバイスを作製しています。これらの熱可塑性デバイスを用いて、中央集中型のラボから離れた現場（フィールド）でも分子生物学的な解析が行えるよう、マイクロスケールでの分子生物学の実装を目指しています。研究室における具体的な実装としては、小型のプラスチックカードを製作し、その内部に固相抽出カラムや細胞溶解カラム、あるいは混合カラムを組み込んでいます。また、検出手法として、チップ上でのポリメラーゼ連鎖反応（PCR）も行っています。これらすべてを小型デバイスに統合しており、研究の長期的な展望としては、最終的にハンドヘルド型の統合デバイスを実現させることで、遠心分離機や加熱インキュベーターなどの設備が整った大規模な研究所が利用できないフィールドや環境においても持ち運び、使用できるようにすることを目指しています。理想的には、血液、尿、便、あるいは鼻咽頭スワブ（粘液）などのヒト検体から開始し、チップの出力として、特定の微生物への感染があるかどうかの「はい」か「いいえ」という答えを得たいと考えています。その方法は、患者の検体中にある、その微生物特有のDNAまたは（微生物の種類に応じて）RNAを検出することによって実現します。したがって、技術的な課題は主にサンプル調製の段階にあります。血液や糞便、尿などの検体から開始する場合、多くの粒子状物質やPCRおよびその他の増幅技術の阻害物質が含まれている複雑なヒト検体から、最終的に非常にクリーンな核酸溶出サンプルを得る必要があります。これにより、特定のDNAまたはRNAを増幅または探索し、目的の微生物が存在していたかどうかを判断することが可能になります。これらのサンプルを精製するために、いくつか行う必要があります。まず、サンプルのろ過を行う必要がありますが、サンプルによっては、チップに導入する前に粗ろ過や短時間の遠心分離ステップ

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Research

JoVE Journal

Biology

生物学

我々は、エラストマーポリジメチルシロキサン（PDMS）ベースのフォトリソグラフィにより定義された正確なボリュームを閉じて、特色にする余分なエネルギーを必要としないマイクロバルブの配列を製造し、自動化するためのプロトコルを示す。並列subnanoliter...

エラストマーのマイクロバルブの配列で制御マイクロ流体チップ

彼らはkHzのレートで安価にピコリットル、自己区分血管を生成することができるので、液滴ベースのマイクロ流体プラットフォームは、ハイスループットの実験のための有望な候補である。...

マイクロ流体液滴のプラットフォームのための蛍光検出法

統合されたマイクロ流体チップは、熱可塑性の分子診断として使用するために開発されました。チップは、核酸抽出、逆転写酵素、およびPCRを行います。チップを製造して実行するための方法が記載されている。...

マイクロ流体チップの作製とインフルエンザを検出する方法

この記事では、単一細胞解析のためのマイクロ流体チップを提示する。これは、蛍光アッセイまたはイムノアッセイによって細胞内タンパク質、酵素、補因子、およびセカンドメッセンジャーの定量化を可能にする。...

単一細胞の多彩な化学分析マイクロ流体チップ

この記事では、マイクロ流体ラピッドプロトタイピングプラットフォームのさまざまな手法について説明します。提案された技術は、紫外線(UV)に敏感で温度硬化性のエポキシ、ポリジメチルシロキサン(PDMS)ベースのチューブ、ワイヤーボンディング、および異方性接着フィルムに基づいています。提示された組み立て手順は、1回限りの使用デバイスと再利用可能なマイクロ流体システムの両方に対して開発されています。...

ハイスループットマイクロ流体の迅速かつ低コストのプロトタイピング包装方法

私たちは、DNAハイブリダイゼーション検出のためのマイクロ流体ベースの電気化学バイオチップを提供する。のssDNAプローブ官能化に続いて、特異性、感度、および検出限界は、相補的および非相補的なssDNA標的と研究されている。結果は、3.8 nMでの検出限界で、電気化学システム上のDNAハイブリダイゼーション事象の影響を例示する。...

ラベルフリーDNAハイブリダイゼーション分析のためのマイクロ流体ベースの電気化学バイオチップ

我々は、複数のマイクロ流体チャネル中の粒子の検出及びサイズを多重化するために、符号分割多重アクセス（CDMA）を有する抵抗パルスセンシング（RPS）を組み合わせた統合表面電極ネットワークとマイクロ流体プラットフォームを示します。...

粒子の空間追跡のための多重化された電子の検出とマイクロ流体プラットフォーム

マイクロ流体バイオ センサー プラットフォームは、設計された、様々 な検体の迅速・高感度な定量化のため低コスト ドライ フィルム現像液の技術を用いて作製しました。この単回使用システムは、ストップ...

ドライ フィルムのレジストを用いた電気化学マイクロ流体バイオ プラットフォーム: デバイス作製、チップの試金の準備、およびシステム操作

エレクトロウェッティングベースのデジタルマイクロ流体は、マイクロリットル体積液滴の見かけの接触角の電圧駆動変化を利用して、その操作を容易にする技術です。これを機能化された磁気ビーズと組み合わせることで、酵素結合免疫測定アッセイ(ELISA)を用いた複数の実験ユニット操作を組み合わせて、サンプル調製と病原体の同定を可能にします。...

酵素結合免疫吸着アッセイ用エレクトロウェッティングベースのデジタルマイクロ流体プラットフォーム

マイクロフルイディクスは、診断テストを開発するための強力なツールです。ただし、高価な機器と材料、および面倒な製造と取り扱い技術がしばしば必要とされます。ここでは、低コストで使いやすい設定での磁気マイクロおよびナノ粒子ベースのイムノアッセイ用のアクリルマイクロ流体デバイスの製造プロトコルについて詳しく説明します。...

磁気ナノ粒子を用いたイムノアッセイのための千鳥制限を有するマイクロ流体アクリルデバイスのコンピュータ数値制御マイクロミリング

学ぶ熱可塑性マイクロ流体デバイスの作製法と使い捨て診断への応用。サンプル前処理、核酸抽出、分子検出を統合し、現場での迅速な病原体検出を可能にする革新的な技術です。

使い捨て診断用マイクロ流体アプリケーション

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