2018 Fiscal Year Annual Research Report
がん細胞結合ペプチドの高効率自動探索とその多様な条件への適用
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16H02320
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小俣 透 東京工業大学, 工学院, 教授 (10262312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門之園 哲哉 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (10510282)
石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオMEMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３次元培養の一種であるがん細胞スフェロイドに対して，がん細胞特異的結合ペプチドを探索するデバイスの開発を行ってきた．内部に旋回流を生じる液滴流（スラグ流）を利用して，浮遊状態にあるスフェロイドに対して，ペプチドを効率よく接触させ，つぎに付着しなかったペプチドを洗浄するためのマイクロ流体デバイスをこれまでに開発した．このデバイスで付着洗浄工程を実現するためには，液滴の位置を適切に制御する必要がある．2018年度はカメラ画像により液滴の位置を取得し，マイクロブロアとシリンジポンプにより制御するシステムを開発した．これにより，付着洗浄工程を自動化する見通しを得た．
接着系細胞に対しても，がん細胞特異的結合ペプチドを探索するデバイスを開発してきた．非特異的結合するペプチドを除去する機能を持つデバイスを開発し，その機能が実現できていることを確認した．このほか，低酸素・低グルコース状態のがん細胞に対する特異的結合ペプチドを探索する準備として，そのような状態のがん細胞を生成するデバイスの開発を行った．また，ファージを検出するために，プラークアッセイが広く用いられているが，非常に手間のかかる作業である．そこで，これを自動化するデバイスの開発に着手した．
一方，ファージを可視化できれば実験の効率を大幅に改善できると期待できる．そこで，蛍光ビーズを用いたファージ検出システムの構築を検討した．種々の条件検討を行い、T7ファージとプロテインGコーティング蛍光ビーズを，T7ファージ結合抗体を介して結合させることに成功した．さらに、ペプチドスクリーニングのモデルとして、インテグリンに結合する既知ペプチドGRGDSPを提示したT7ファージを作成し，インテグリンを高発現するがん細胞株U87MGへの結合を確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
３次元培養も含めて，デバイスの要素技術，システム開発はほぼ完了している．ファージを用いた実験に関しては，生物系特有のノウハウがあるのでその準備をしてきた．ネックとなっていたファージが可視できないことに関しては，可視化の見通しを得た．
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| Strategy for Future Research Activity |
デバイスやシステムの開発は今後も行うが，ファージを用いた実験に比重を移す．生物系特有のノウハウについては，生物系の研究者にアドバイスを仰ぎながら研究を進める．
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