【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.07】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23GA0088

利用課題名 / Title

薬剤注入デバイス

利用した実施機関 / Support Institute

香川大学 / Kagawa Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

植物病理,センサ/ Sensor,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,リソグラフィ/ Lithography

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)

市村 和也

所属名 / Affiliation

香川大学 農学部 応用生物科学科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

松尾 國太郎

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

下川 房男,中田 智恵美,竹歳 麻耶

利用形態 / Support Type

（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-

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

GA-002：マスクレス露光装置
GA-004：デュアルイオンビ－ムスパッタ装置
GA-005：触針式表面形状測定器
GA-013：ショットキー電界放出形走査電子顕微鏡群
GA-009：デジタルマイクロスコープ

報告書データ / Report

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

　従来、植物の導管に薬剤を注入する唯一の方法としては、マイクロインジェクション法があるが、植物を切断し(破壊法)、その切断面にある導管に薬液を注入する方法であるため、植物の生育環境下において薬剤注入することや、同時に薬剤注入に関する効果検証の手段として植物体内から導管液や師管液を非破壊で採取することができなかった。そのため、本研究では、導管に特異的に薬剤を注入し、その効果検証を行うことを狙いに、これまでに、Siのカンチレバー(マイクロプローブ)上にSU-8のフォトレジストやその樹脂フィルムを用いて、薬剤注入や液採取に必要なデバイス機能の製作を行ってきた。今年度は、本支援機関の装置群を用いて、薬剤注入デバイスのプロトタイプを製作した。

実験 / Experimental

【利用した主な装置】・マスクレス露光装置(大日本科研製、MX1204)・酸化拡散炉 （DSL社製、VESTA-2100）・デュアルイオンビームスパッタ装置（ハシノテック社製、 10W-IBS）・シリコン深掘エッチング装置(SPPテクノロジーズ社製、MUC-21 ASE Pegasus)・触針式表面形状測定器（ULVAC社製、Dektak8）・ショットキー電界放出形走査電子顕微鏡(EDS付き)、(JEOL社製 、JSM-IT800SHL)・ディジタルマイクロスコープ(ハイロックス社製、KH-7700)
【実験方法】　本研究では、Si基板やSOI基板上に、スピンコータを用いてレジストを塗布し、マスクレス露光装置を用いて、カンチレバー構造のパターンを形成した。また、ICP-RIE装置を用いて、Siの貫通エッチングを行ない、カンチレバー構造を形成した。尚、流路構造の形成には、SU-8(日本化薬株式会社)を用いた。

結果と考察 / Results and Discussion

　図1は、製作した薬剤注入デバイスの外観写真である。流路構造の内部には、導管/師管の位置を判別する機能(電気伝導率の大小から)が形成されている。更に、製作したデバイスを用いた防御関連遺伝子の発現量を見る基本実験から、導管に特異的に薬剤を注入できることを確認した。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 SEM image of microdevice capable of specifically injecting chemical solution into the plant xylem

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

共同研究者：下川房男　香川大学創造工学部　教授

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