2020 Fiscal Year Research-status Report
循環腫瘍細胞・セルクラスター・セルフリー核酸を調べつくすためのシンプルな分離法
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20K12706
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| Research Institution | Toyama Industrial Technology Research and Development Center |
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Principal Investigator |
高田 耕児 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 (40530621)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 佳織 富山県立大学, 工学部, 講師 (70707231)
菊地 央 北海道大学, 大学病院, 医員 (20828305)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 循環腫瘍細胞 / マイクロ流路チップ / セルクラスター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リキッドバイオプシーの検体から循環腫瘍細胞（CTC）、セルクラスター、セルフリー核酸を分離してそれぞれを調べることができれば、次世代シーケンスをはじめとした解析技術の進歩を多面的・重層的に利用できるようになり、癌の不均一性をより深く理解することのできる新しいリキッドバイオプシーを生み出すことができると考えられる。その実現のために必要となるのがシンプルな分離法である。本研究では、CTCだけではなくセルクラスター、セルフリー核酸を分離するためのシンプルなチップとシンプルなデバイスを開発することを目的とする。
令和２年度はセルクラスターを分離するためのシンプルなチップとデバイスを開発した。以前の実験において、従来のチップでも一個ずつの細胞だけではなく、セルクラスターも分離可能であったが、従来のチップではセルクラスターを含む試料を流すと詰まりやすいという問題があり、これを克服して連続的にセルクラスターを分離できるチップを設計した。セルクラスターを含む試料でも詰まりにくくするために、DLDにおける柱間のギャップをできるだけ大きく、柱のシフト量をある程度小さくして閾値を調整し、ある程度以上の大きさのセルクラスターを分離するという戦略で４種類のチップを新たに設計した。フォトマスクを作製し、シリコン微細加工によってシリコン鋳型を作製した。これにより、今後、チップを作製し、セルクラスターを分離する実験を行うことができるようになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
セルクラスターを分離するための閾値の大きいチップ４種類を設計し、シリコン鋳型を作製したが、シリコン鋳型を切り出す装置の故障等の影響により、実際にチップを作製してセルクラスターを分離する実験までは行えなかった。今後チップを作製し、セルクラスターを分離する実験を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
セルクラスターを分離するためのチップについては、今後チップを作製し、セルクラスターを分離する実験を行う。また、セルフリー核酸を分離するためのチップを開発する。セルクラスターやCTCを分離した後、残った血液を遠心分離してセルフリー核酸を得るのでは手間が増える。また遠心分離して注意深く上清を回収する作業（コンタミを防ぐため複数回遠心することが多い）は自動化には適していない。このため、セルクラスターやCTCの分離と同様、マイクロ流路で血液中の血球とセルフリー核酸を分離できるチップを開発する。DLDにおける柱間のギャップを小さく、または柱のシフト量を小さくすることでサイズ分離の閾値が小さくなる。ギャップが小さくなりすぎると成形が困難になるため、ギャップは成形可能な範囲で小さく、さらにシフト量も小さくして閾値を小さく（数ミクロン程度）し、血球とセルフリー核酸を分離するという戦略でチップを設計・試作する。
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| Causes of Carryover |
セルクラスターを分離するための閾値の大きいチップ４種類を設計し、シリコン鋳型を作製したが、実際にチップを作製してセルクラスターを分離する実験までは行えなかったため次年度使用額が生じた。令和3年度において、実際にチップを作製してセルクラスターを分離する実験を行うために使用する。
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