A simple separation method for investigation of circulating tumor cells, cell clusters, and cell-free nucleic acids

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related
• Research Institution: Toyama Industrial Technology Research and Development Center
• Principal Investigator: Takata Koji 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 佳織 富山県立大学, 工学部, 准教授 (70707231) ; 菊地 央 北海道大学, 大学病院, 助教 (20828305)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 循環腫瘍細胞 / マイクロ流体デバイス / セルクラスター

Outline of Final Research Achievements

If circulating tumor cells, cell clusters, and cell-free nucleic acids can be isolated from liquid biopsy samples, the latest analysis techniques can be applied to each. We developed a simple separation method that is necessary for this purpose. We developed chips, cartridges with size separation thresholds of 2.3, 2.6, 10, 20, and 30 μm, and also developed simple devices. This makes it possible to adapt to various threshold values by replacing the cartridges. We performed a separation experiment on kidney cancer-derived cells using a chip with a threshold of 30 μm, and were able to separate cells and cell clusters. We investigated the separation of red blood cells and plasma using a chip with a threshold of 2.3 μm, and showed that red blood cells may behave as particles smaller than 2.3 μm within the chip.

Free Research Field

マイクロ流体デバイス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

例えばPCR検査のような解析技術は日進月歩で進化している。一方、調べようとする検体に含まれる様々な成分を分けずに解析するよりも、成分ごとに分けてから解析したほうが得られる情報が多い。本研究では、血液中の癌細胞、セルクラスター、核酸をサイズで分離するためのシンプルなデバイスを開発した。このデバイスは様々な解析の前処理として応用できる可能性があり、学術的にも社会的にも意義がある。