2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a microfluidic well plate for CTC detection

Research Project

Project/Area Number	15K20933
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	金田祥平東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10542467)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords	バイオ関連機器 / がん / マイクロ・ナノデバイス / マイクロ流体デバイス
Outline of Annual Research Achievements	本研究では，血行性がん転移に関わるとされる血中を循環する腫瘍細胞(Circulating Tumor Cell: CTC)を従来の検出装置と比較して高感度に分離・計数し，複数種類の細胞解析を個別に実施可能なマイクロ流体ウェルプレートの開発を目的としている．前年度までに，細胞分離ウェル，流路ネットワーク，血液リザーバを持つマイクロ流体ウェルプレートの設計を行い，研究室内で製作したウェルプレート(旧型)と精密ゴム部品製造会社の受託サービスを利用し試作したウェルプレート(新型)のふたつを用意することができていた．本年度は，CTCモデル細胞である前立腺がん細胞(PC3細胞)を用いて，新型ウェルプレート上でPC3細胞をロスなく分離するための血液吸引の流量条件の最適化ならびに蛍光染色したCTCの画像検出を容易とするための，赤血球溶解ならびに細胞固定化試薬の検討を行ない，全血を希釈することなく分離処理する条件についての知見を得た．また，旧型ウェルプレート上で，血中から分離したPC3細胞の蛍光染色試薬(Calcein AM，PI)を用いた生存率アッセイと，上皮性のCTC特異的にみられる上皮性接着分子(EpCAM)に対する抗体を用いた蛍光免疫染色による解析が可能であること，すなわち，開発したウェルプレートにおいて，複数種類の細胞解析を個別に実施可能であることを確認した．分離後のCTCの培養についても検討し，新型ウェルプレート上で，PC3細胞の培養が可能であることを確認できた．加えて，細胞分離後のウェルプレートの各分離ウェルをスキャンしその蛍光画像を結合し，画像処理を行い，蛍光染色されたCTCを自動で計数するための検出システムについての検討を行なった．