2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of a microfluidic device for circulating tumor cell sensing
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15K16320
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
田畑 美幸 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, テニュアトラック助教 (00636839)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バイオセンサ / 血中循環腫瘍細胞 / 乳がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、電界効果トランジスタの原理を用いた超高感度電位計測バイオセンサにより血中循環腫瘍細胞（Circulating Tumor Cells: CTC）の分離検出と核酸解析を行う小型・可搬型デバイスの創製に関する研究を行う。
CTCとは、原発腫瘍組織から遊離し血管内に侵入した細胞のことであり、わが国の死因第一位である悪性新生物つまり悪性腫瘍の遠隔臓器への転移の主要因である。血管内へ浸潤するがん細胞の大半は自己免疫系により死滅するが、ごく一部はCTCとして血液内を循環し標的臓器の毛細血管でトラップされ、基底膜を破壊して血管外へ遊出し、転移巣を形成すると考えられている。近年では、血液中のCTCの解析ががんの病態予測において有用だと認識されており、転移性乳がん、転移性結腸直腸がん、転移性前立腺がんにおける予後予測のバイオマーカーとしての有用性が示されている。血液10 mLあたりに、赤血球や白血球といった血球細胞は107-1010個のオーダーで存在するのに対しCTCは数から数百個程度しか存在せず、一般的な遠心分離法で分画化することは困難である。また、CTCが血球細胞より大きいことを利用したサイズによるフィルタリングを利用したCTC分離分析装置は既に製品化されているが（例えばCellSearch（Veridex社））、装置や検査費用が高額であり、分離後のCTCの特性解析には不向きであるなどの課題が指摘されており、これらの製品に代わる新たな検出原理を有する分離検出デバイスが求められている。
プローブ分子を固定化したセンサ表面にCTCを固定化し、CTCに由来するシアル酸負の電荷を有するため腫瘍細胞表面のシアル酸発現量の違い及びその中に含まれる核酸の解析を行うことにより、がんの早期診断デバイスの創製を目指すとともに、CTCに関する新たな生理機能を探究する。
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