플라스틱 장치를위한 새로운 제조 바카라 룰 및 고도로 통합 된 유전자 진단 장치 개발

바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "AIST")의 연구원 인 Fukuzen 연구원 (이하 "AIST") (단일 분자 생체 나노 론 연구 실험실의 연구원) (실험실 디렉터 : Nagoya University 교수의 Baba Yoshinobu 교수 및 KyoTo 교수 및 KyoTO의 OSAMU 교수와 함께 일하고 있습니다 Starlight Industries, Ltd는 세계 최초로 저렴한 비용으로 고도로 통합 된 플라스틱 장치를 제조 할 수있는 새로운 기술을 개발 한 최초의 기술입니다 또한, 우리는 민감도가 높은 장치에서 DNA를 감지 할 수있는 시스템을 개발 했으며이 시스템이 매우 적은 양의 혈액 샘플에서 암 및 기타 질병의 유전자 진단을 신속하게 진단 할 수 있음을 입증했습니다 혈액 샘플을 얻은 후 진단 데이터를 얻는 데 16 분 밖에 걸리지 않았습니다 전통적으로 유전자 진단은 특수 시설에서 여러 ml의 혈액 샘플과 몇 시간을 보냈지만이 기술의 발전으로 질병의 유전자 진단뿐만 아니라 데스크 사이드와 침대 옆에서 간단하고 정확한 유전자 진단을 빠르게 수행 할 수 있습니다SNPS 분석로 인한 약물의 효과와 부작용을 예측하는 데 매우 효과적 일 것으로 예상됩니다 또한 바카라 룰은 미래에 가정 진단 바카라 룰을 개발할 수있을 것으로 예상되며, 바카라 룰이 생활 습관 관련 질병과 암이 발생하기 전에 생활 방식을 방지 할 것이며, 생년월일과 고령화 인구를 가진 사회에서 건강한 기대를 확대하는 데 큰 기여를 할 것으로 예상됩니다 이 결과는 미국 화학 학회의 과학 저널분석 화학* 영국 화학 학회의 4 월호 및 과학 저널칩의 실험실*의 4 월호에 실 릴 것입니다

먼저이 연구에서 우리는 플라스틱 장치에 대한 저렴한 제조 바카라 룰을 확립했습니다 (그림 1) 이 방법에서움직이는 마스크 딥 X- 레이 리소그래피| 수직보다 약간 기울어 진 (80-85도)로 고도로 통합 된 마이크로 채널을 생산할 수있는 세계 최초의 바카라 룰을 확립하기 위해 개발되었습니다 (그림 1B) 이 바카라 룰은 고밀도 플라스틱 장치를 달성하기 어렵게 만드는 데 사용되었습니다주입 성형를 사용하여 대량 생산이 가능해졌습니다 (그림 1a) 또한 Biodevices의 성능을 결정합니다팁 표지 방법|, 새로운 바카라 룰은 세계에서 처음으로 높은 정확도를 가진 고도로 통합 된 플라스틱 칩을 성공적으로 커버하기 위해 개발되었습니다 (그림 1c) 이 방법은 그림과 같이 10 마이크로 채널이 1mm의 폭으로 제조되는 장치를 제조하는 데 사용되었습니다 2, 저렴한 비용 이것은 기존의 것보다 몇 ~ 10 배 더 높은 통합을 달성합니다 또한 비용은 기존 방법의 약 10 분의 1이 될 것으로 예상되지만 장치 수요에 따라 달라집니다

그림 1A 그림 1B   그림 1c   그림 1D

그림 1

그림 2

또한,도 3에 도시 된 바와 같이, 우리는 마이크로 채널을 통해 모든 DNA를 동시에 감지하고 높은 감도와 고속으로 DNA를 검출하는데 성공한 레이저 탐지 장치를 개발했다 (도 4)

그림 3

그림 4A 그림 4B

그림 4

이 방법을 사용함으로써, 혈액 샘플의 3 μL (1 분의 1 미만)에서 추출한 DNA에서 특정 유전자를 빠르게 감지 할 수있게되었다 도 5에서, 유전자 질환의 진단을위한 β- 글로불린 유전자의 분석, 그리고도 6에서는 폐암 진단을위한 SP 유전자의 분석이 성공했다

이러한 실험 결과는 유전자 진단에 마이크로 디바이스를 실질적으로 적용하기위한 매우 중요한 기본 바카라 룰이며, 향후 우리는 의과 대학 및 기타 조직의 협력으로 임상 시험을 축적하고 지금부터 3-5 년 안에 실용적으로 만들 계획입니다

그림 5

그림 6

Biochip Research는 질병 진단 및 기타 문제에이를 적용하기 위해 대학, 일본, 미국 및 유럽의 대학교, 국립 연구 및 회사의 치열한 연구 개발 경쟁에서 개최되고 있습니다 그러나 바이오 칩 생산이 복잡하고 비용이 많이 드는 것과 같은 실질적인 사용에 대한 많은 문제가있었습니다

바카라 룰의 단일 분자 생체 인식 나노 메트릭 연구 실험실은 유전자 진단 및 저렴하고 안정적으로 임상 적용에 적합한 고도로 통합 된 플라스틱 장치를 생산할 수있는 기술을 개발할 수있는 기술을 개발하기 위해 공학 대학원 공학 대학원과 공동 연구를 수행했습니다 또한이 회사는 DNA 검출 기술, 혈액 전처리 기술 및 유전자 전처리 기술을 동시에 개발하여 제조 된 플라스틱 장치를 유전자 진단 시스템으로 구성하기로 결정했습니다

MicroDevice 생산 바카라 룰의 구성 요소로서, 우리는 세계 최초의 바카라 룰인 바카라 룰을 개발했으며 저렴한 비용으로 고도로 통합 된 마이크로 디바이스를 생산하는 바카라 룰을 개발하고 감도가 높은 DNA를 감지 할 수있는 시스템을 개발하여 3 µL (1 분의 1 미만)의 혈액 샘플이 단 16 분 안에 진단 될 수 있음을 보여줍니다

이 장치의 성능을 유전자 진단 시스템으로 평가하기 위해 의학부와 협력하여 임상 적용을 목표로 한 연구 개발을 수행하여 3-5 년 만에 실질적인 사용을 목표로 할 것입니다

◆ SNPS 분석

SNPS는 유전자의 기본 서열의 차이를 나타냅니다 유전자에서 각각의 개체의 뉴클레오티드 서열의 차이는 일반적으로 "다형성"이라고하며 단일 뉴클레오티드 다형성은 가장 일반적인 다형성이다 그것은 수백 개의 염기에서 한 비율로 존재하며,이 단일 뉴클레오티드 다형성은 복잡하고 생활 양식 관련 질병과 같은 유전 적 요인이라고 생각됩니다 SNPS 분석을 통해 특정 질병에 걸리기 쉬운 헌법, 제약의 효과 및 부작용 및 SNPS 데이터베이스가 진행 중입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 움직이는 마스크 깊은 X- 레이 리소그래피

전통적으로 X- 선 리소그래피에서 마이크로 채널의 구조를 나타내는 마스크는 제조되고 마스크는 칩 재료 위에 놓고 X- 선이 조사됩니다 기존의 방법에서, 채널의 벽면은 수직으로 형성된다 대조적으로,이 방법은 X- 선 조사 중에 마스크를 나노 미터 (서브 미크론) 정확도로 이동시켜 채널 벽 표면의 정확도를 자유롭게 제어 할 수있게한다 이 방법을 사용하면 기존 방법을 비교적 쉽게 사용하여 제작하기 어려운 복잡한 3D 구조를 만들 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 주입 성형

녹은 플라스틱 재료를 X- 선 리소그래피에 의해 제조 된 금속과 같은 금형으로 열적으로 눌러서 금형의 미세 구조를 플라스틱 칩에 복사하는 방법 금속 곰팡이를 사용하면이 바카라 룰을 사용하면 칩을 쉽게 대량 생산할 수 있습니다 그러나, 기존의 X- 선 리소그래피에 의해 생성 된 수직 벽을 갖는 미세 구조의 경우, 플라스틱 팁이 곰팡이에서 벗겨 질 때 미세 구조가 상당히 손상되었다 이번에는 새로 개발 된 움직이는 마스크 깊은 X- 선 리소그래피를 통해 약간 기울어 진 곰팡이를 제작할 수 있으므로 저렴한 비용과 대량 생산으로 마이크로 장치를 생산할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 팁 표지 방법

바이오 디바이스에서 생체 분자 및 세포가 물에 용해되므로 젖은 시스템을 장치에 넣으려면 미세 구조를 생성 한 다음 칩을 덮어 3 차원 공간을 생성해야합니다 지금까지 플라스틱 칩의 뚜껑을 안정화시키는 바카라 룰이 설립되지 않았습니다 이 연구에서는 고도로 통합 된 마이크로 채널을 형성하기 위해 새로운 커버 방법이 개발되었습니다 이것은 마이크로 채널 외에 더미 채널이 형성되고, 미크론 순서에서 접착제의 두께를 정확하게 제어함으로써, 접착제는 마이크로 채널에 들어가서 채널을 차단하지 않는 방법을 설정했다[참조로 돌아 가기]