ELISAは、インクジェットで形成した微小液滴で一連の操作を行うため、一般的な 96穴マイクロプレートを用いて行うELISAに比べて試料量が約1／五000と少なく、
反応時間も約1／5と迅速である。また、市販のマイクロプレートリーダーと同様に、
吐出位置をプログラムにより制御することで操作を自動化できるという利点がある。
レかし、ELISAでは第一抗体を固定化する場所が液滴と基板の接触部分に限られるた め、微小液滴ではタンパク質の固定化量が少なく、感度が小さい、ダイナミックレン ジが狭いという欠点がある。一方、タンパク質の固定化にビーズ構造体を用いると、
比表面積が増加し、タンパク質をより多く固定化することが可能である。そこで、ビ ーズ構造体上ですべての反応を行うことで、固定化量を増加させ、瓦LXSAの高感度化
を目指した。
第5章では、キャピラリープレート（CP）を用いた新規反応場を作製した。GPは、
キャピラリの穴径や厚さを選択することにより、流量制御や粒子選別、指向性などを
任意に選択できる。CP上に多数のウェルを形成させるために、第2章とは異なる重 合比と硬化時間でPDMSを作製し、GP上に吸着した。そして、均一のキャピラリよ
りも大きいPS粒子を滴下し、溶媒を下部よりキャピラリーフォースを利用して除去 することで、PSの新規浸透集積化を構築した。さらに抗体をビーズ表面に化学固定
化することで反応場を増加させ、感度の向上を図った。化学固定化法として、カルボシイミドカップリング法を用いた。一般的なELISAでは、タンパク質を基板上に物
理吸着で固定化するが、洗浄操作により一部のタンパク質は流れてしまうため固定化 量が限られる。これに対して、架橋剤を用いればタンパク質を三次元的により多く固 定化できると考えられる。以上より、SU−8等のフォトリソグラフィ、PS−3DOS，CPによって作り出した三
次元微小反応場は、マイクロ化学分析において有用であると言える。参考文献
［1］ D．Janasek，J．Franzke，A．Manz，Aら施 θ，2006，4名374−380．
［2］ K．E Jensen，α一θ㎜．肋g舳1フ2001，砺2930303．
［31 北森武彦、現代化学、2002，3雁14・20．
［4］ D．R．Reyes，D．Iossi五ホs，P A．Auroux and−A．Manz，ル∂∠α！θ㎜．，2002．74
2623−2636．
［5］ P−A．Auroux，D．Iossi丘d−is，D．R．Reyes and A．Manz，ル∂∠α〜θ㎜．，2002，74．
2637−2652．
［61 A．Manz，N．Grab興H．M．Widme巧＆蛆λo左α肋蝸β1990，ノ，244・248．
［7］ D，J．Harrison，K F1ur主，Z．Fan，C．S．E施nhaus興A．Manz，曲6η喝五993，
26フ，895，897．
固 叉A鵬e1，R。○。W鮒i蛾○n，R，S．Wegeng，M，K．Drost，肋θ噺α棚昭雌
ノ細左，1997，3塚969曲982。
［9］ T V1kner，D．Janasek，A．Manz，ん∂エ0乃θ㎜、フ2004，乃337303386．
［10］S．C．Jacobson，R．Hergenrod一興L．B．Koutney J．M．Ramseyλ〃∠α〜θ㎜、フ 1994，6ε2369 2373．
［11］S．H．Jenkins，W R．Heine1man，H．B．Ha1sa11，ル∂∫丑b伽㎜．フ1988，ノ甥
292−299．
［121W．U砒hade刈wis，G．S．Wlson，由∂∫αθ㎜．フ1985，5Z2754・2756．
［13］P Vittige巧J．Brugge巧M．Despont，U．Dr㏄hs1e巧U．Duerig，W．Haeber1e，
ノ吻．o oθゐ。地8ニブ1999，4ξ11−17．
［14］1V［．R Tay1o巧P Nguyen，．J．Ching，K．E．Peterson，∫M㎞o㎜θ地M三㎞oθ刀gフ 2003，一Z昌201．
［15］lMl．恥keshi，T．lMinagawa，K Uchiyama，A．Hibara，K．Sato，H．Hisamoto，T Kitamori，ル∂∠αθ㎜．タ2002，μ156511571．
［16］Y Kikutani，A．Hibara，K．Ucbiyama，H．Hisamaoto，lV［．冊keshi，T．Kitamori，
一陽∂わ0Zφ，2002，2＝193−196．
［17］Y Kikutani，T．Horiuchi，K．Uchiyama，H．Hisamoto，M．冊kes㎞，T．K工tamori，
ム∂ゐ0Z吻、2002，名188，192．
［18］lM．1〉［iyazaki，H．Nakamura，H．lMaed−aヨα〜θ㎜、ムθ沈タ2001，3ρ442−443．
［19］S．J，Haswe1，R．J．Mi舳eton，B。○フS㎜ivan，V Ske批。n，P Watts，P，Styri㎎，
C乃θ㎜．0b㎜エηα刀．，2001，391−398．
［201C．W．Wle，PWatts，S．J．Haswe11，E．P−V皿a巧Z幼αφ．ノ2002，名62 64．
［211C．W．W1e，P−Watts，S．J．Hasweu，瓦．P−V皿a迅ム劫αφ．フ2001，フ，100−101．
［22］H．Hisamoto，T．Saito，M．冊keshi，A．Hibara，T．Kitamori，αθ血02㎜血肌フ 2001．2662−2663．
［23］C．W W1e，P Watts，S．J．Haswe11，E．Pombo−Vi11町P．Styri㎎，αθ㎜、
0b㎜刀2α刀．、2001，990−991．
［24］lM．Surmeian，lM．N．S1yadnev；H．Hisamoto，A．Hiba岨，K．Uchiyama，丁 附tamori，由∂∠α一θ㎜、ノ2002，μ2014 2020．
［25］R．S．lMartin，K．L．Ratz1a坦B．H．Huynh，S．M．Lunte，ル∂∠α〜θ㎜、フ2002，74．
113601143．
酊26］J．A．Lapos，D．P M鋤i膿，A．G．Ew虹g，々∂エ0伽雌、タ2◎囎ヲ惣，3348−3353，
［27］L．］Ml．Fu，R．J．狛ng，G．B．Lee，ル∂∠0ゐθ血フ2002，74，508全5091．
［28〕K．Mliyah，Y Guo，T Shimosaka，T Nakagama，H．Nak勾ima，K，Uchiyama，
ノ1η∂∠丑b∂皿∂∠0乃θ㎜り2005，38男810−816．
［29］K．Sato，lM．皿keshi，T。○date，H．㎜mura，T．Ooi，lM．Nakano，T．K比amori，
ノ価∂∠CZ！θ㎜．，2000，Z毫1144＝一1147．
［301C．H．wa㎎，x．Q．Liu，c．K．Lawα㎜加曲。棚∂〃肋皿θ，1984．56175−197．
［31］K．Lee，A．Singh，J．He，S．Massia，B．Kim，G．Raupp，＆刀＆λo㍍∂広。蝸局2004，
ノ0召67−72．
［32】N．T N駅yen，X．Y Huang，T，K．Chuan，∫〃αメゐ励g，2002，ノ24384．
［33］K．Uchyama，H．Nakajima，T．Hobo，ん∂∠丑b∂刀∂∠α1θ㎜．，2004，3η
375 382．
［34］J．M．Bouteu，D．J．Hart，B．L．J．Godbe巧R．Z．Koz1owsh，J．M．B1ackbum，
乃。広θo雌メ。島2004．41950・1958．
［35］R．B．Jones，A．Gord−us，J．A．Krau，G．lMacBeath，八肋α準2006．439168・174．
［36］Ml．F他皿p1in，D．Stou，M．Schrenk，P C．Traub，C．F Vδhring興T O．Joos，
エλ0ク丁2002，Z815．
［37］J．H．Ng，L．L．I1ag，丑b広θ功刀〃ん刀肌児θγフ2003，21 149．
［38］ F Lucare皿i，S．Tombe皿え，lMl．lMinunni，G．lMarrazza，lMl．Masci血i，ル∂∫0肋加．
■4oねフ2008．609139 159．
［39］L．Custi11o，A．I．Mart五nez，S，Ge1is，J．R−Henera，E．V証ntin，R．Sentand−reu，
凡刀8∂ノ6男θLηθ左丑b∠フ2008，4ξ253−265。
［401中嶋秀、増田裕紀、石野智美、中釜達朗、下坂琢哉、荒井健介、吉村吉博、内 山一美、分析化学、2005．54817−823．
［41］H．Nakajima，lM．通事，Y Kudo，T．Nakagama，T Shimosaka，K．Uchiyama，
ク当ゐ刀広∂，2006，7ρ122−127．
［42］Y Kudo，T Nakahara，T．Nakagama，N．Seim，M．Shnod−a，and K．
Uchyama，血㎡施1．2007，2昌91−95、
［43］H．A．Stone，A，D．Stroock，A．Aj dari，ん刀肌児飢〃虹♂M6曲．フ2004，36；381．
旺44］A．A．D鉦hub興S．M． oain，ん刀岨刃叙刃㎡♂M6曲、、2005，3Z425．
1451R．B．J・蝸，AG・・砒・，ハ鮎u，G一晦・B・納，愉畔易O06，繊168珊。
［46］J．Sjδdahユ，lM［．Kempka，K．Ha−rmanssonヲA．Thors6n，J．Roeraad．e，ん∂∠
0危αm．，2005，77；827・832．
［47］6．E Yid1nm，O．A Basaran，∫八わ虻柚wわ㎜加〃㎞♂M6幽り2006，736；
17 37．
［48］S．Uemura，J．Sj6dalhユ，M．Stjemstrδm，H．Kawamura，G．Amberg，J．
Roeraade，．日本流体力学年会 2002，AM06−07−003．
［49］F R．S．Ray1eigh，ハ。o Z〇四ゐη地肋．肋。フ1879，フρ4．
［50］R．E1血qvist，σ8肋広θ棚ζ2002．2566443．
［51］R．G．Sweet，児θγ曲1血8かα血．，1965，3ξ131．
［52］R．G．Sweet，σ8乃広θ助1971．3596275．
［53］C．H．Hertz，S．I．Simonsson，σ8乃広θ助1968．3416153．
［54］E．L．Kys叫S．B．Sears，ひ8拍6θ助1976．3946398．
［55］ S．L．Zo1tan，σ8肋6θ四え1974．3683212．
［56］N．G．A．Stemme，σ8乃広θ助1972．3747120．
［57］I．Endo，Y Sato，S．S㎡to，T Naka事ri，S．Ohno，6地∂C肋加ノ刀乃広θ助1979．
2007162．
［58］J．L． ught，F−L．C1outie迅D．K．Dona1d一，J．D．Mey興C．A．Tack1and一，H．H．
Taub，0：8．舶広θηち1984．4490728．
［591篠田正紀、須藤雄之、R．J．Monteverde、水野白告司、刀θ血騨脇Hθ肋騨加e2004，
ξ100．
［60］J，H．Burroughes，D．D．C．Brad−1ey A．R．Brown，R．N．lMlarks，K．lV［ackay R．
H．Friend一，P L．Bums，A．B．Ho1ms，ル施埠1990，34Z539−541．
［611H．Sirringhaus，T．Kawase，R．H．Friend，T Shimoda，M．Inbasekaran，W．
Wu，E．PWbo，曲曲喝2000，29ρ2123−2126．
［62］T Kawase，T Shimoda，G．Newsome，H．Sirringhaus，R．H．Friend一，肋b 舳σ砒，2003，438−43昌279−287．
［63］S．Busato，A．Beuoh，P−Erman㎡，＆棚昼■o加砧α8章2007，ノ2塚840−846．
［64］K．R．OHenburg，J．Zhang，T Chen，A．Ma舐a，K．F B1om，A．P Gombs，T．D．
Y．Chun9，♂搦b雌0Z舶θθ皿，且988，昌55．
虹65］T Ok＆moto，T Suz曲i，N．狛m＆雌。to，∫由左醐θ届栃θ山刀do駆醐00，理
438−441．
［66］L．R．Auain，D．N．Stratis−cu皿um，T V Dinh，ル∂∫α泣㎜、λoね，200辺，5凋
77 85．
［671D．R．Me1drum，H．T．Evensen，W．H．Pence，S．E．Moo蚊D．L，Cun㎡ngham，
PJ．Wikto巧θθη．刀θa，2000，η95．
［68］C．P Steinert，I．Goutier，O．Gutmann，H．Sandmai興M．Daub，B．de Heji，R．
Zenger1e，＆皿a■4oCu∂6o㎎ノ4．2004，ノノε171−177．
［69］O．Gutmann，R．Niekrawietz，R．Kueh1ewein，C．P Steinert，S．Reinbo1d，B．
d−e Heji，M．Daub，R．Zenger1e，ル伽ξ2004，ノ29835．
［70］B．d−e He巧，Ml．Daub，O．Gutmann，R．Niekrawietz，H．Sand−mai興R．Zenter1e，
λ〃泌丑bθ〃∂∠C乃θし㎜、，2004，37ε1190122．
［71］T Laureu，J．Ni1sson，G．lM．V去rga，ル∂∠α〜θ㎜．フ2005，7Z264A−272A．
［721M．Mosbach，T．Laureu，J．Nisson，E．Gs6re幸，W．Schuhmam，搦b8θ鮒
丑bθノθo加〇四．，2001．76611−620．
［73］P−6nner巧。rd，J．Ni1sson，T Laure1，G．Marko一 rga，ル泌α！θ㎜、，1998，η
4755 4760．
［74］T．lM趾。tis，P，◎nner丘。rd一，S．珂e11str6㎜，L．一E．酬ho1m，J．Ni1sson，T Laureu
and−G．Marko・V虹ga，∫0う o㎜助。騨：λ，2000．88699−110．
［75］Ml．Ben敏sson，S．Ekstrδm，G．Marko・V虹ga，下一Laure11，ク当ム刀ね，，2002，56；
341−353．
［761T．1〉【趾。tis，S．均eustrδn，P Onner垣。rd一，J．Niユsson，T．Laureu，L．Ed−ho1m，G．
Marko−Varga，J C㎞o！㎜∂6o騨ノ4．2000，886：99−110．
［77］D．Szie1e，0．Br廿ggermann，M．D6ring，R．Fewitag，K．Schuger1，J
CZ㎜o㎜∂6o騨λ，1994．669254・258．
［78］西山尚秀、遠藤史宏、江口裕子、中釜達朗、清野信子、篠田正紀、下坂琢哉、
保母敏行、内山一美、分析化学、2005．54533・539．
［79］江口裕子、中村香織、遠藤史宏、西山尚秀、申釜達朗、清野信子、篠田正紀、
内山一美、分析化学、2005．54869・875．
［80］T．Nis1］iyama，R Endo，H．Eguc㎞，J．Tsunokawa，T，Nakagama，N．SeinoヲM．
Shinod−aヲT S㎞mosaka，T Hobo，K．Uchiyama，αθ㎜．加κフ2006．35272 273．
［81］森井克行、下田達也、表面科学、2003，24gO．
［82］E句ke1，J．C．，van d−en Berg，A．Z肋α吻，2006，6，1雀05＿工408
［83］P．lM．Krug1yakov，AV Nushtayeva，N．G．Vi1kova，ゐ〃棚∂ノ。〆02肋〃伽♂
血広θz始。θ幽b皿。θ276．2004，465−474
［84］Fuyuki Tokanai，TakujiAtsumi，Tetsuro End．o，Yoshio Fujita，Yasuo O㎞s㎞，
Teruyuk三〇kada，Hirohisa Sakurai，Shuich Gu勾i，Shu旬iKishimoto，Mむ幽〃
ノb8拉伽㎜θ棚お∂刀♂地肋。obノ刀伽由児θ8θ∂ハ磁λ56Z2006，376＿380
［85］T．Nakamura，S．Masaoka，H．Yamagishi，H．Tanaka，K．Soyama，K．Aizawa，
ノ〉検。わ∂r血8ケα㎜θ固お∂刀♂ノ脆批。ゐ∠η伽bθ児θ8θ∂ 泌ノ45322005，363−371
【86］H．Sakurai，S．GuI〕ji，F．Tokanai，T．1V［aed−a，N．Ujiie，N．Saitoh，Nuc1ear
血8かα㎜θ皿お∂刀♂地批。ゐ立刀伽b8地8θ∂肋λ5フ易2003，282＿286［87］VincentBenoit，AdamStee1，MattTorres，Yong−YiYu，HongjunYang，and Jonathan Cooper．ル班0乃θ㎜．2001，73．2412・2420
［88］BradyJ．Cheek，Adam B．Stee1，lMatthew P．Torres，YonぎYiYu，and−Hongjun Yang．■4η班C乃θL㎜．2001，73．5777−5783
［891Gabhe1Betanzos・Cabrera，BrentW．Harker，Mitche1J．Doktycz，JamesL．
Weber，KennethL．Beattie．Mソ肋広θ山刀以2008，38，145−153
1901D−S．Wa㎎，D．WDicksonandJ．S．Ma1虹加左Jα血掬，殆紡〃，2008，1，
5．
［91］N．Honda，M．Inaba，T．Katagiri，S，Shoji，H．Sato，T Homma，T Osaka，M．
Saito，J．Mizuno，YWada，扱b8θ鵬励bθ伽施四、フ2005，瑚2306．
［92］J．Park，J．Mloon，ムθ刀8㎜虹42006，22．3506．
［93］ChenぎYしKuo，Shih−YしanLu，Shengfu−Chen，1M［att Bemard−s，Shao虹Jiang，
＆η80㎎∂刀♂ノ4oCα∂之。㎎局2007，124，452．
［94］P．Mlitcheu，ハ㎞友B乞。た。ん〃。Z。，2002，20，225．
［95］D．Gusc㎞n，G．Yershov，A．Zas1avsky，A．Ge血men，V．Shick，D．Proudnikov，P．
Arenkov，A．Mlirzabekov，λπα乙慨。c加肌．，1997．250250．
［961A Lueking，M．Hom，Ho1ger Eickho坦K Bむssow，H．Lehrach，G．Wa1ter，
ノし肌αZ．B｛ocんeηz。，1999，270，103．
［97］G．M＆cBe＆th，S．L．Schreiber，Sc如犯。e，鷲⑪⑪⑪，289．1760。
［98］旺Nak勾ima，T．Fukuda，M．T＆kizaw＆，T．Shimosaka，T．Hobo，K．Uchiyamaヲ
性αη8．地拓（五e8．Soc．助π．，2004，29，947．
［99］H．Nakajima，S．Ishino，H．lV［asuda，T．Shimosaka，T．Nalkagama，T．Hobo，K．
Uc㎞yama，Cんe肌．Ze赫．，2005，34，358．
［100］H．Nakajima，S．Ishino，H．Masuda，T．Nakagama，T．Shimosaka，K．
Uc㎞yama，λ肌αムC肋肌．λcτα，2006，562，103。
［1011西脇萌可ほか、ELISAのための光化学固定によるタンパク質三次元構造体の作 製、日本分析化学会第56年会。10281
［1021西脇萌可、マイクロ化学分析のための三次元微小反応場の構築、平成20年度修士
論文。
［1031井上依子、ナノ・マイクロビーズ構造体の作製とマイクロ化学分析への応用、平成21 年度修士論文。
［104］Ji㎎Liang，狛叫yanWa㎎andBinLiu，珊0〃昭。第2012，2．3878 3884．
付録電動XYステージ稼動プログラム
1．酵素基質反応の測定用プログラム（4章）
※4章のELISAでの酵素基質反応は，付録3，5
のプログラムを用いた．10c1s：c1ear：c1ose＃1
20PRINT コントロールパネルモデムの設定条件■1 30PR工NT1，ボーレート：9600bps1，
40PR工NT データビット 8 パリティ なし ストップ ビット ユn
50PR工NT，，フロー制御 なし 設定：：エミュレーション
「自動検出」n
600PEN lICOM1：N81NN■ as＃1
70REM，1ステージを以前記録した基準点に移動1
80 PR㎜＃1，1MI ；CHR＄（13）：REM Mはステージを基準
点（O，O，O）に戻す1
90 GOSU＝B1000
100REM ウェル間の移動足踊往の決定1 105 PR工NT1 ，1
110 INPUT■，基準点（左端）に合わせましたか，；W＄
115 PRINT■ （動かなくなったら 一時停
止 → 実行開始 ）
120 PR1NT＃1，1 Z1，；CHR＄（13）：REM111Zはステージの現 在のポジションを（O，O，O）にする1，
130 a＝1：GOSUB1000
140 1NPUT11終点（右端）に合わせましたか■ ；yn＄
！60 a＝1：GOSUB999
170 ㎜UT1， もう一度設定し直しますか（設定する場合
は回を入力）11；r＄
180 ］］h＄＝11r11 GOT010 190 dx…x／7：dy＝y／7
200 b・16000：REMllbは測定位置からずれる距離，
210 dy＝dy＋b 220REM ■測定条件の入力 225 PRINT 1
230 PR工NT1，測定条件を入力してください11 240 工NPUT11 測定する点は何カ所ですか ；n 250 ㎜UT11 1点につき何回測定しますか，；m 260 工NPUT1， もう一度設定し直しますか（設定する場合
は回を入力）， ；r＄
265 工F r＄＝，，r，1GOT0220
270REM．，潮夜の滴下と測定
1111㎜I11
284 REM I基準点（左端）に戻ります 285 PR工NT≠≠1， 1コM11，；CHR＄（13）
286 GOSUB1000
315 PR工NT1，＿＿一一一＿＿一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一11
320 PRrNT，1ENTERを押すと約15秒間隔で溶夜を滴下す る指示がでます 1
330 PR工NT H滴下を終了すると，15秒後にPICOのGOボ タンを押す指示がでます 1
340 345 350 360 365 366 370
PR］NT そして，5秒後に測定が始まります，
PR工N T1■＿…一一一一一一一一一一＿＿＿＿一一＿一＿一＿＿一一一一一一一一一一一一一」I
PR［NT ■
INPUr， 測定を開始しますカ，1；yn＄
PRINT11 1 PRINT■川
PR工NT，1開始 ，
380 FOR i＝1to n＋1 385 PR］NT，H，
390 W＝12＋W：GOSuB2000 400 BEEP：PRINT1， 3 410 W＝1＋W＝GOSuB2000
420 BEEP：PRnqT 1 2，
430 W＝1＋W：GOSuB2000 440 BEEP：PRINT 111 450 W＝1＋W：GOSUB2000
460 Ifi＝n＋1GOT0465ELSE GOT0470
465 BEEP：PRINT， PICO 記録開始，，：
GOT0490
470 BEEP：PRINT1， 11；i；11点目滴下1 480 NEXT i
490 FORj＝1的m
495 PR工N T， 1，
500 PR工NT1， ，1j；1，回目の測定，
505 ■一j＝1GOT0507ELSE GOT0510
507 PR工NT＃1，，1B1■；b；CHR＄（13）
510 FOR k＝1価n
肌5 W＝5＋W：GOSUB2000 520 PR［NT11 1
525 R巳MHk番目のウェルまで移動11 530 p＝ABS（dx）＝q＝ABS（dy）
540 IF血＞0GOT0543ELSE GOTρ546
543 PRINT＃1，1IR， ；p；CHR＄（13）：GOT0550 546 PR工NT＃1，11L，1；p；CHR＄（13）
550 ■一dy＞O GOT0553ELSE556
553 PR［NT≠≠1，11FI ；q；CHR＄（13）：GOT0580 556 PR工NT＃1，，1BlI；q；CHR＄（13）
580 PRINT ， ；k；，1点目の測定中11