4. 実用化に向けた問題点実用化に向けた問題点実用化に向けた問題点実用化に向けた問題点

5. 企業への期待企業への期待企業への期待企業への期待

1. 本技術に関する知的財産権本技術に関する知的財産権本技術に関する知的財産権本技術に関する知的財産権

2. 従来技術従来技術従来技術従来技術

3. 本技術の特徴および従来技術との比較本技術の特徴および従来技術との比較本技術の特徴および従来技術との比較本技術の特徴および従来技術との比較

出願番号：出願番号：出願番号：出願番号： 特願特願特願特願2010−−−−532874

登録番号：登録番号：登録番号：登録番号： 特許第特許第特許第特許第5328799号号号号

出願人：出願人：出願人：出願人： 学校法人学校法人学校法人学校法人慶應義塾慶應義塾慶應義塾慶應義塾

発明者：発明者：発明者：発明者： 佐藤佐藤佐藤佐藤 洋平洋平洋平洋平，，，，嘉副嘉副嘉副嘉副 裕裕裕裕，，，，宮川宮川宮川宮川 修修修修

発明の名称：発明の名称：発明の名称：発明の名称： 壁 面 に お ける ゼ ー タ 電 位 の 分 布 の壁 面 に お ける ゼ ー タ 電 位 の 分 布 の壁 面 に お ける ゼ ー タ 電 位 の 分 布 の壁 面 に お ける ゼ ー タ 電 位 の 分 布 の

定量的評価方法定量的評価方法定量的評価方法定量的評価方法，，，，装置装置装置装置，，，，及び及び及び及び，，，，表面表面表面表面

修飾パターンの定量的可視化方法修飾パターンの定量的可視化方法修飾パターンの定量的可視化方法修飾パターンの定量的可視化方法，，，，

装置装置装置装置

.....何故なら，何故なら，何故なら，何故なら， がないから！がないから！がないから！がないから！

し か しし か しし か しし か し ，，，， やややや

に用いられているに用いられているに用いられているに用いられている のののの のことは気のことは気のことは気のことは気にしないにしないにしないにしない.....

と聴くとと聴くとと聴くとと聴くと

を思い浮かべるを思い浮かべるを思い浮かべるを思い浮かべる

（Ａ社，Ｂ社，Ｃ社）（Ａ社，Ｂ社，Ｃ社）（Ａ社，Ｂ社，Ｃ社）（Ａ社，Ｂ社，Ｃ社）

が市販されているからが市販されているからが市販されているからが市販されているから

.....何故なら，何故なら，何故なら，何故なら， がないから！がないから！がないから！がないから！

しかししかししかししかし，，，，固体や液体が接する固体や液体が接する固体や液体が接する固体や液体が接する のののの がががが，，，， にもにもにもにも

にもどのようににもどのようににもどのようににもどのように しているかは気にしないしているかは気にしないしているかは気にしないしているかは気にしない.....

と聴くとと聴くとと聴くとと聴くと

，，，， やややや を思い浮かべるを思い浮かべるを思い浮かべるを思い浮かべる

（Ｄ社，Ｅ社，Ｆ社）（Ｄ社，Ｅ社，Ｆ社）（Ｄ社，Ｅ社，Ｆ社）（Ｄ社，Ｅ社，Ｆ社）

が市販されているからが市販されているからが市販されているからが市販されているから

を計ることができるを計ることができるを計ることができるを計ることができる

XY

Z

マイクロ化学チップ内流路のマイクロ化学チップ内流路のマイクロ化学チップ内流路のマイクロ化学チップ内流路の の計測が可能の計測が可能の計測が可能の計測が可能

腋の汗から腋の汗から腋の汗から腋の汗から を検出可能を検出可能を検出可能を検出可能野菜野菜野菜野菜・・・・果物の果物の果物の果物の を検出可能を検出可能を検出可能を検出可能

検出機器検出機器検出機器検出機器

正常細胞正常細胞正常細胞正常細胞

百百百百ナノナノナノナノ程度程度程度程度

エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波

レーザ光レーザ光レーザ光レーザ光

対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ

乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞

水分

子水

分子

水分

子水

分子

のの のの各

振動

各振

動各

振動

各振

動モ

ード

の変

化率

モー

ドの

変化

率モ

ード

の変

化率

モー

ドの

変化

率(%

)

正常細胞正常細胞正常細胞正常細胞

2νννν2 νννν1 νννν3 2νννν2 νννν1 νννν3

乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞

100

50

含有

濃度

含有

濃度

含有

濃度

含有

濃度

生産者側生産者側生産者側生産者側 消費者側消費者側消費者側消費者側

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＡＡＡＡ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＢＢＢＢ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＣＣＣＣ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＡＡＡＡ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＢＢＢＢ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＣＣＣＣ

この違いはこの違いはこの違いはこの違いは○○○○○に問題があるのでは？○○○○○に問題があるのでは？○○○○○に問題があるのでは？○○○○○に問題があるのでは？

透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．

ダブル・プリズム方式ダブル・プリズム方式ダブル・プリズム方式ダブル・プリズム方式

プリズムプリズムプリズムプリズム 可動プリズム可動プリズム可動プリズム可動プリズム

レーザ光レーザ光レーザ光レーザ光

対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ

溶液溶液溶液溶液 エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波

カバーガラスカバーガラスカバーガラスカバーガラス

透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．透明基板であれば，材質と厚さを限定しない．

ダブル・プリズム方式ダブル・プリズム方式ダブル・プリズム方式ダブル・プリズム方式

溶液溶液溶液溶液 エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波

カバーガラスカバーガラスカバーガラスカバーガラス

プリズムプリズムプリズムプリズム 可動プリズム可動プリズム可動プリズム可動プリズム

レーザ光レーザ光レーザ光レーザ光

対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ

油浸油浸油浸油浸60あるいはあるいはあるいはあるいは100倍対物レンズ（開口数倍対物レンズ（開口数倍対物レンズ（開口数倍対物レンズ（開口数1.45以上）を使用．以上）を使用．以上）を使用．以上）を使用．

対物レンズ方式対物レンズ方式対物レンズ方式対物レンズ方式

対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ

溶液溶液溶液溶液 エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波

カバーガラスカバーガラスカバーガラスカバーガラス

イマージョンオイルイマージョンオイルイマージョンオイルイマージョンオイル

レーザ光レーザ光レーザ光レーザ光

現在は，安価なデバイス化に成功現在は，安価なデバイス化に成功現在は，安価なデバイス化に成功現在は，安価なデバイス化に成功

市販化されている全反射蛍光顕微鏡と比較すると市販化されている全反射蛍光顕微鏡と比較すると市販化されている全反射蛍光顕微鏡と比較すると市販化されている全反射蛍光顕微鏡と比較すると.....

種類種類種類種類 対物レンズ方式対物レンズ方式対物レンズ方式対物レンズ方式 プリズム方式プリズム方式プリズム方式プリズム方式ダブル・プリズムダブル・プリズムダブル・プリズムダブル・プリズム

方式方式方式方式

対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ60倍倍倍倍, 100倍倍倍倍

（開口数（開口数（開口数（開口数 > 1.45））））限定しない限定しない限定しない限定しない 限定しない限定しない限定しない限定しない

照射領域照射領域照射領域照射領域 小さい小さい小さい小さい 大きい大きい大きい大きい 大きい大きい大きい大きい

材質材質材質材質 ホウケイ酸ガラスホウケイ酸ガラスホウケイ酸ガラスホウケイ酸ガラスホウケイ酸ガラス，ホウケイ酸ガラス，ホウケイ酸ガラス，ホウケイ酸ガラス，

石英ガラス石英ガラス石英ガラス石英ガラス限定しない限定しない限定しない限定しない

厚さ厚さ厚さ厚さ 170 µµµµm 170 µµµµm 限定しない限定しない限定しない限定しない

イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．

壁面ゼータ電位が壁面ゼータ電位が壁面ゼータ電位が壁面ゼータ電位が−−−−100 mV程度の場合程度の場合程度の場合程度の場合

石英ガラス石英ガラス石英ガラス石英ガラス

カラー画像カラー画像カラー画像カラー画像

< 100 nm

電解質溶液電解質溶液電解質溶液電解質溶液

レーザ光レーザ光レーザ光レーザ光 対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ

( )eva

eva

( )

( )) (

( )R w R R

G G w G G

R

I

If

I

I c

cλ φ εζ

λ φ εζ

ζ= =

−−−−106 mV

石英ガラス（石英ガラス（石英ガラス（石英ガラス（NaCl））））

イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．イオン化した蛍光色素がクーロン力によって引き付けられる．

壁面ゼータ電位が壁面ゼータ電位が壁面ゼータ電位が壁面ゼータ電位が−−−−60 mV程度の場合程度の場合程度の場合程度の場合

カラー画像カラー画像カラー画像カラー画像

< 100 nm

電解質溶液電解質溶液電解質溶液電解質溶液

レーザ光レーザ光レーザ光レーザ光 対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ

( )eva

eva

( )

( )) (

( )R w R R

G G w G G

R

I

If

I

I c

cλ φ εζ

λ φ εζ

ζ= =

石英ガラス石英ガラス石英ガラス石英ガラス

−−−−62 mV

石英ガラス（石英ガラス（石英ガラス（石英ガラス（NaCl））））

校正曲線を適用すれば，定量的に知ることができる．校正曲線を適用すれば，定量的に知ることができる．校正曲線を適用すれば，定量的に知ることができる．校正曲線を適用すれば，定量的に知ることができる．

蛍光色素を使えば，色で知ることができる．蛍光色素を使えば，色で知ることができる．蛍光色素を使えば，色で知ることができる．蛍光色素を使えば，色で知ることができる．

Zeta potential (mV)

-120 -100 -80 -60 -40 -20

I R/IG (-)

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6Experiment

Fitting line

Borosilicate glass

2.5 mM NaCl

Borosilicate glass

2.5 mM KCl

OTS-modified glass

2.5 mM KClOTS-modified glass

2.5 mM NaCl

Borosilicate glass

0.83 mM CaCl2

OTS-modified glass

0.83 mM CaCl2

−−−−60 mV

−−−−120 mV

Glass

OTS

0 100 200 300

x (µµµµm)

200

100

0

y( µµ µµm)

Ａ：Ａ：Ａ：Ａ：あります！あります！あります！あります！ を使えば！を使えば！を使えば！を使えば！

Ｑ：Ｑ：Ｑ：Ｑ： な方法はないのかな方法はないのかな方法はないのかな方法はないのか？？？？

は明るくて，カラーで判り易い．は明るくて，カラーで判り易い．は明るくて，カラーで判り易い．は明るくて，カラーで判り易い．

透明基板に透明基板に透明基板に透明基板に してしまうし，してしまうし，してしまうし，してしまうし， である．である．である．である．

（（（（ ）への貢献）への貢献）への貢献）への貢献

のののの を計測する機器を計測する機器を計測する機器を計測する機器

計測計測計測計測機器機器機器機器

エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波（界面から百ナノ程度）（界面から百ナノ程度）（界面から百ナノ程度）（界面から百ナノ程度）

電解質電解質電解質電解質溶液溶液溶液溶液

透明基板透明基板透明基板透明基板

壁面

ゼー

タ電

位壁

面ゼ

ータ

電位

壁面

ゼー

タ電

位壁

面ゼ

ータ

電位

(mV)

親水性親水性親水性親水性 疎水性疎水性疎水性疎水性

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液ＡＡＡＡ

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液ＢＢＢＢ

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液ＣＣＣＣ

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液ＡＡＡＡ

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液ＢＢＢＢ

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液

電解質溶液ＣＣＣＣ

（（（（ ）への貢献）への貢献）への貢献）への貢献

に含まれるに含まれるに含まれるに含まれる 検出する機器検出する機器検出する機器検出する機器

検出機器検出機器検出機器検出機器

エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波（界面から百ナノ程度）（界面から百ナノ程度）（界面から百ナノ程度）（界面から百ナノ程度）

化学物質を化学物質を化学物質を化学物質を含む水含む水含む水含む水

含有

濃度

含有

濃度

含有

濃度

含有

濃度

生産者側生産者側生産者側生産者側 消費者側消費者側消費者側消費者側

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＡＡＡＡ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＢＢＢＢ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＣＣＣＣ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＡＡＡＡ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＢＢＢＢ

化学物質

化学物質

化学物質

化学物質ＣＣＣＣ

この違いはこの違いはこの違いはこの違いは○○○○○に問題があるのでは？○○○○○に問題があるのでは？○○○○○に問題があるのでは？○○○○○に問題があるのでは？

（（（（ ）への貢献）への貢献）への貢献）への貢献

腋の腋の腋の腋の からからからから を検出する機器を検出する機器を検出する機器を検出する機器

正常細胞正常細胞正常細胞正常細胞

百百百百ナノナノナノナノ程度程度程度程度

エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波エバネッセント波

レーザ光レーザ光レーザ光レーザ光

対物レンズ対物レンズ対物レンズ対物レンズ

乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞

水分

子の

各振

動モ

ード

の変

化率

水分

子の

各振

動モ

ード

の変

化率

水分

子の

各振

動モ

ード

の変

化率

水分

子の

各振

動モ

ード

の変

化率

(%)

正常細胞正常細胞正常細胞正常細胞

2νννν2 νννν1 νννν3 2νννν2 νννν1 νννν3

乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞乳癌細胞

100

50

慶應義塾大学 研究連携推進本部

URL : https://wwwdc01.adst.keio.ac.jp/kj/rcp/contact/index.html

TEL : 03-5427-1439FAX : 03-5440-0558E-MAIL: toiawasesaki-ipc@adst.keio.ac.jp