2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of nanofiber filter to capture one circulating tumor cell in a drop of blood
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16K12919
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| Research Institution | Toyama Industrial Technology Research and Development Center |
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Principal Investigator |
寺田 堂彦 富山県産業技術研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (10454555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大永 崇 富山県産業技術研究開発センター, その他部局等, 副主幹研究員 (10416133)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 血中循環腫瘍細胞 / ナノファイバー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
癌組織から漏れ出して、血液中を循環している癌細胞は、血中循環腫瘍細胞（CTC）と称され、癌の転移や拡大に重要な役割を果たしている。このCTCを採取して解析することにより、効果的な抗癌剤の選定が可能となるほか、癌の進行度合いや、転移の可能性等の情報を得ることが可能となると期待されている。しかしながら、血中を循環するCTCは極めて低濃度でしか存在しないため、その捕捉・単離は容易ではない。CTC捕捉デバイスに関する研究では、CTCの表面蛋白質に対する抗体を用いて捕捉する方法が広く利用されている。抗原抗体反応の高い特異性によって、捕捉細胞の純度を上げられる一方で、抗体担持表面と細胞とを効果的に接触させる必要があるため、マイクロ流路型デバイスが数多く提案されている。これらのデバイスは、高い捕捉率を達成する一方で、捕捉した細胞を個別に回収することが難しかった。本研究では、ナノファイバーを抗体担持基材として利用することにより、標的細胞の高捕捉率と、捕捉した細胞の易回収性を同時に満足する基盤技術の開発を目指した。エレクトロスピニング法により作製したキトサンナノファイバーの表面に、抗EpCAM抗体他、数種の抗体を固定し、株化細胞を用いて捕捉実験を実施したところ、一本ないし数本のナノファイバーであっても、標的細胞を高確率で捕捉できることが確認された。さらに、ナノファイバーによる捕捉率が、同じ抗体を固定化したフィルム平面による捕捉率を上回ることがあり、ナノファイバーという材料形態の優位性が示唆された。また、わずかな本数のナノファイバーで細胞を捕捉することにより、捕捉した細胞の回収ができうる可能性も示された。すなわち、採取したい細胞にマイクロアスピレーターを接近させて吸引することにより、抗原抗体反応の解離あるいはナノファイバーの破断によって、捕捉した細胞が脱離し、容易に回収できることを確認した。
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