ポリ乳酸-グリコール酸共重合体（PLGA）を用いた熱可塑性マイクロ流体デバイスにおける試薬保存および制御放出

科学分野:

• 生体材料科学
• マイクロ流体
• 分析化学

背景:

• 乾燥試薬のチップ上保存は、マイクロ流体ポイントオブケア（POC）デバイスにとって重要です。
• 現在の方法では、試薬の安定性と制御放出に関する課題があります。
• 堅牢な試薬統合の開発は、高度なPOCアプリケーションの鍵となります。

研究 の 目的:

• マイクロ流体チップ上の乾燥試薬のカプセル化剤としてのポリ（乳酸-co-グリコール酸）（PLGA）の調査。
• 温度変化によってトリガーされる試薬の制御放出の実現。
• 統合診断アッセイのためのPLGAカプセル化の実現可能性の実証。

主な方法:

• PLGA/酢酸エチル溶液を使用して、シクロオレフィンポリマー（COP）マイクロ流体チップ上の乾燥試薬をカプセル化するシェルを作成しました。
• 様々なPLGAシェル厚での水流下での試薬保持をテストしました。
• チップを閾値温度（40℃）以上に加熱することによって、試薬の制御放出を実現しました。
• MRSA検出のためのチップ上ループメディエイトアイソサーマル増幅（LAMP）アッセイを実装しました。

主要な成果:

• PLGAカプセル化は、室温でのサンプル導入中の試薬の隔離を効果的に行いました。
• カプセル化された核酸の90%以上が、20μm未満のシェル厚で水流中に保持されました。
• 40℃以上に加熱するとPLGAが収縮し、剥離し、試薬が急速に放出されました。
• MRSA検出のためのマルチ試薬LAMPアッセイの実装が実証されました。

結論:

• PLGAは、乾燥試薬のチップ上保存および制御放出のためのシンプルかつ効果的なカプセル化剤として機能します。
• この技術は、試薬統合型マイクロ流体デバイスの製造を強化します。
• 真のサンプルイン・アウトPOC診断システムの開発への道を開きます。