2018 Fiscal Year Annual Research Report
血中循環腫瘍細胞をターゲットとするリキッドバイオプシーで拓く高速癌診断システム
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16H06078
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
中島 雄太 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (70574341)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 動的変形マイクロフィルタ / 核酸アプタマー / 血中循環腫瘍細胞 / CTC / 癌診断デバイス / リキッドバイオプシー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、マイクロ加工技術（フォトリソグラフィ）と精密電鋳技術により製作され、流体力によって動的かつ立体的に変形するマイクロフィルタを用いて、液体サンプル中の癌細胞の捕捉評価を実施した。具体的には、癌細胞のみを含む液体サンプルと正常細胞のみを含む液体サンプルを用い、構築したマイクロフィルタでのそれぞれの捕捉効果を評価した。その結果、構築したフィルタを用いることによって、正常細胞に比べて効果的に癌細胞を10倍以上効果的に捕捉することに成功した。また、癌細胞と正常細胞を様々な比率で混合した液体サンプルを用いる実験を行い、癌細胞の捕捉効果や非癌細胞の非特異吸着性について検証した。その結果、正常細胞：癌細胞の割合を9：1で混合した場合でも、正常細胞の非特異的吸着を抑制し、癌細胞を効果的に捕捉できることを実証した。一方で、液体サンプル中に混入した癌細胞数に比べて、捕捉した癌細胞数が少ないことが課題となった。そこで、数値解析ソフトを用いて流量とフィルタの変形量の関係を明らかにし、実験と理論の両面からの検証結果を基にして、さらに効率的に癌細胞を捕捉することができるフィルタを新たに設計・製作した。その結果、捕捉される癌細胞の量を向上させることに成功し、正常細胞：癌細胞の割合を1000：1で混合した場合でも、癌細胞の捕捉を実現することに成功した。
一方で、シグナル増幅機構に関して基礎的な検討を実施した。具体的には、蛍光剤を修飾したタグの相補鎖と消光剤修飾トリガーから成る二本鎖複合体を形成し、タグを有するアプタマーを添加した。この結果、鎖交換反応が起こり、トリガーが放出されることを実証し、目的のシグナル増幅機構が実現可能であることを示した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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