インクジェット法は、数plから1000pl程度の微小液滴を非接触・高い着滴位置精度で基板に着滴させることが出来る技術です。
この特徴を活かし、バイオセンサーやバイオチップの作製にインクジェット技術を応用する研究例が近年多数報告されています。
また、インクジェット液として細胞懸濁液を用いることで、細胞分離や微小位置へ細胞滴下や3Dバイオプリンティングの研究例も近年増えてきました。
市販のインクジェットプリンターで扱われている液は、水性の低粘度液です。
同様に低粘度のバイオ系の液はインクジェットと相性が良い分野の一つと考えられています。
しかし、多くの研究開発者の方が、バイオ系の液を用いたアイデアを検証される過程でインクジェット吐出におけるトラブルに悩まされています。
では、バイオ系の液をインクジェット吐出する上での難しさはどこにあるのでしょうか？
水性の低粘度液を扱う点で、一見インクジェットと相性が良いように見えるのですが、バイオ・ライフサイエンス分野の液を扱う場合、いくつかの課題が存在します。
一つ目の課題はインクジェット吐出するために液の作り込みが求められてしまう点です。
市販の産業用インクジェットヘッドの多くは低粘度、低表面張力、低揮発性の液を想定して作られています。
このため、マイクロピペットで取り扱えたバイオ系の液をそのままインクジェットで吐出することは困難なケースが多々あります。
多くの液は、粘度が合致していても、表面張力の不適合、揮発性の不適合によってインクジェット吐出が困難です。
このため、インクジェット吐出する上では、液を改良することが求められます。
しかし、多くのバイオ系の液では、本来の機能を保持するために、液が改良できないケースが散見されます。
二つ目の課題は、実験に必要な液量が多い点です。一般的なインクジェットヘッドは、ヘッドおよび流路におけるデッドボリュームが数ccあります。
また、デッドボリューム以外に、液をヘッドに導入する過程でノズルから排出されてしまう液が存在します。
バイオ系の液の場合、インクジェット用に液が開発されていないため、導入するために必要な液量が多くなります。
使用するヘッドとして不適合なヘッドを選んでしまった場合、数十ccロスしても導入がうまくいきません。これは、非常に高価で且つ少ない量しか準備できないバイオ系の液において非常に大きな課題です。
もちろん、上記課題は対策があります。液組成の変更自由度が低いのであれば、現状の液組成に適したインクジェットヘッドを選ぶことで、インクジェットヘッドと液物性とのミスマッチは避けることができます。
また、必要液量に関しても、適したヘッド、適した取扱い方法によって課題回避が可能です。
相性の良いヘッド、必要液量が少ないインクジェットヘッドを選ぶことで、目的によっては数10μlの液量で実験検証が可能となります。
上記のとおり、正しい課題把握、正しいヘッド選択を含む正しいアプローチを行えば、インクジェット法はバイオ用への展開において非常に有力なツールです。
一般的なインクジェット装置ではこれらの課題解決などが必要になるため本来の実験以外の部分で多くの時間と費用が掛かってしまいます。
そこで当社ではバイオ分野専用のインクジェットヘッドを独自開発することで、一般的なインクジェットヘッドで安定分注が難しいような液剤についてもハンドリングすることが可能です。
当社のインクジェット式バイオ機器は基礎研究用から量産装置まで幅広くラインナップされています。
インクジェット微量分注装置LaboJet-Bio
次世代DigitalディスペンサーLaboJet-2000Bio
高精度ナノリットルインクジェット分注機BioSpot Arc
ディスポヘッド搭載の試薬スポッティング装置BioSpot
シングルセル分注機x.sight
バイオチップ製造試作装置NanoJet
生産ライン用 液滴トレースユニットAll Dropインクジェットは研究目的に応じて最適な装置が異なりますので、目的よりご選択ください
