2021 Fiscal Year Annual Research Report
血中がん細胞を無染色識別する「イメージング・バイオマーカー」解析技術の開発
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17H02757
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
安田 賢二 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20313158)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ナノマイクロバイオシステム / 血中がん細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である本年度は、前年度までの要素技術の開発を総括しシステムとしての動作の実効性の評価を推進した。まず２０１９年度に原理検討に成功した異なる２波調の単色光を同時に用い各粒子の流速を正確に計測する新規技術をシステムに実装し、さらに昨年度開発に成功したアルギン酸カプセルに内包した細胞クラスターの回収技術の実装を進め、アルギン酸カプセル内にある細胞サイズによる分画判断の画像処理アルゴリズムの開発にも成功した。またアルギン酸カプセルを利用するために拡大した微小流路内での流れ速度分布の増大に対しても、上記粒子の流速測定技術で得られた情報を利用して、的確なタイミングでのソーティング制御を可能にした。また細胞精製技術の応用として、多様な細胞を精製改修して培養することにも成功し、コロナ禍のため予定していた外部機関とのCTCに関する十分な共同研究・実証評価は進めることができなかったが、これらの細胞を活用した神経細胞、心筋細胞、免疫細胞、上皮癌細胞を用いたさまざまな応用実験も進めることができ、複数の成果を論文としてまとめることもできた。
細胞判定・回収制御ソフトウエアについても、前年より汎用性を確保するためにLabView言語のコードによって記述した計測ソフトウエアに変換を行ってきたが、機械学習アルゴリズムを効果的に動作させることができ、より詳細な形状ベースでの細胞選別が可能となった。特に細胞塊の識別では、形状の特異性の選別機能が効果的に機能し、ほぼ１００％の識別・回収が可能となった。ただ、残された課題として処理判断にかかる時間が立速となってセルソーティングの効率が上げられない状況となっているため、これについては今後のステップとしてFPGAなどの処理の高速化技術の検討を行い、残された課題である処理速度の高速化の課題を解決してゆきたいと考えている。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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