2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanical diagnosis and assay of cancer cells based on cell ergodicity
| Project/Area Number |
18H01850
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
岡嶋 孝治 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (70280998)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末岡 和久 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60250479)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 細胞力学 / がん細胞 / 細胞診断 / 細胞アッセイ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
がん細胞を1細胞単位で診断する技術は、究極のがん早期発見技術と言っても過言ではない。本研究では、原子間力顕微鏡（AFM）を用いて、がんの進行度を1細胞単位で力学的に同定する新手法を開発する。この1細胞診断技術の基礎は、申請者等が最近見つけた細胞のエルゴード性である。初年度は、AFMを用いて、細胞のエルゴード性が満足される条件で細胞の粘弾性（レオロジー）が可能な１細胞力学的診断システムを開発した。細胞のエルゴード性を満足する最適条件の探索のため、各種細胞の形態制御が可能なマイクロパターン基板を作製した。具体的には、様々な幾何学的形状に細胞をパターン化するマイクロ加工基板、および、平面・立体の次元を制御したマイクロ加工基板を作製した。細胞力学特性を精密に計測する手法を考案し、１細胞レオロジーの網羅計測が可能な広範囲計測が可能なAFMシステムを開発した。そして、２年目となる本年度は、作製したAFMおよびマイクロ加工基盤を用いて、正常細胞と遺伝子改変したがん細胞のエルゴード性を調べた。また、がん細胞力学特性と細胞構造、および細胞形態との関係を調べた。特に、マイクロパターンの形状を変化させることにより、細胞診断能が変化する可能性があることが分かってきた。さらに、その細胞診断能が細胞内の空間位置に強く依存することが分かってきた。この発見をより詳細に明らかにできれば、優れたがん細胞力学診断・アッセイ法の開発に結びつくと期待できる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
正常細胞と遺伝子改変したがん細胞のエルゴード性を調べた。また、がん細胞力学特性と細胞構造、および細胞形態との関係を調べた。本成果を基にがん細胞の１細胞診断能を評価する準備が完了した。以上のように、本研究は順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
正常細胞と遺伝子改変したがん細胞を用いて、本技術を最適化し、エルゴード性を利用した細胞診断・アッセイ法の探索を行った。今後は、がん細胞の１細胞診断能を評価する。
|
