【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1108
利用課題名 / Title
マイクロ流体デバイスを応用した先端計測技術の開発
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto 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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials
キーワード / Keywords
臓器チップ,経上皮電気抵抗（TEER）計測,ITO電極,ソフトリソグラフィ,PDMS ,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,流路デバイス/ Fluidec Device,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,3D積層技術/ 3D lamination technology
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)
平井 義和
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
山本真煕
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-104：高速マスクレス露光装置
KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-153：移動マスク紫外線露光装置
KT-253：簡易RIE装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
マイクロ流体デバイス内でヒト由来の細胞を培養し、機械的刺激の印加や異種臓器細胞間での代謝物輸送といったヒト体内を模倣する臓器チップは、新薬開発や病気のメカニズムの解明に貢献できると期待されている。本研究は、臓器チップ内の細胞層における薬剤候補物の吸収や炎症による細胞バリア機能の低下などを、非侵襲的・リアルタイムにモニタリングする経上皮電気抵抗（TEER）計測用臓器チップの開発を進めている。そこで今回、京都大学ナノテクノロジーハブ拠点の設備を用いて、細胞観察を容易にするために透明電極材料である酸化インジウムスズ（ITO）でTEER計測用電極を形成した臓器チップを作製した。
実験 / Experimental
TEER計測用電極は、ITO膜付ガラス基板にフォトリソグラフィとウェットエッチングで形成した（Fig.1）。次に細胞培養チャンバやインレット・アウトレットで構成される流路層は、厚膜ネガレジストをモールドとして用いる多層ソフトリソグラフィでポリジメチルシロキサン（PDMS）を成形加工して作製した。具体的には、まずSi基板上に厚膜レジストで流路パターンのモールドを形成し、次にPDMSを流し込んで硬化、O2/CF4ドライエッチングにより流路層に貫通構造を形成した。最後に、Si基板から剥離した複数の流路層とTEER計測用電極が形成されたガラス基板をアライメントして接合した（Fig.2）。
結果と考察 / Results and Discussion
TEER計測用電極は、ITO膜付ガラス基板にフォトリソグラフィとウェットエッチングで形成した（Fig.1）。次に細胞培養チャンバやインレット・アウトレットで構成される流路層は、厚膜ネガレジストをモールドとして用いる多層ソフトリソグラフィでポリジメチルシロキサン（PDMS）を成形加工して作製した。具体的には、まずSi基板上に厚膜レジストで流路パターンのモールドを形成し、次にPDMSを流し込んで硬化、O2/CF4ドライエッチングにより流路層に貫通構造を形成した。最後に、Si基板から剥離した複数の流路層とTEER計測用電極が形成されたガラス基板をアライメントして接合した（Fig.2）。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 Optical image of the TEER electrode pattern
Fig.2 Optical image of the fabricated microfluidic device
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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