2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of a microfluidic device for the extraction of circulating tumor cell cluster
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20K21690
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| Research Institution | Matsumoto Dental University |
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Principal Investigator |
各務 秀明 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (80242866)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
住田 吉慶 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (50456654)
李 憲起 松本歯科大学, 歯学部, 講師 (60350831)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロ流体デバイス / 血中循環がん細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血液中にわずかに含まれる癌細胞クラスターを効率的に分離するためには，DLDを用いたマイクロデバイスの設計と作動が重要である．本研究期間中にはデバイス１，デバイス２の2種類のデバイスを作成し，細胞のサイズによる分離効果について検討した．細胞源として，ヒト臍帯由来多能性間質細胞のセルラインを用いて，一部をスフェロイド化することで，単離細胞と細胞塊との双方を含む細胞懸濁液を用意した．細胞スフェロイドのサイズは，単離細胞から径200ミクロン程度までの幅で調整し，80ミクロン以下，80ミクロン以上150ミクロン以下，150ミクロン以上での分離を試みた．デバイス１では，空気圧により細胞の流速をコントロールするシステムとし，細胞懸濁液と生理食塩水をマイクロデバイス中で交差させ，細胞の大きさによる分離と培地から生理食塩水への分離を同時に行う設計とした．デバイス１では細胞の大きさによる分離については一定の効果が確認されたものの，マイクロデバイス中の気泡の除去が困難であり，細胞を予定した流れで分離することができなかった．そこで気泡除去を容易にするために設計を変更し，再度作製されたデバイス２を用いて細胞分離を行った．デバイス２では気泡除去については一定の効果が見られ，細胞分画についても大分画を分離することが可能であった．しかしながら，分離精度は十分ではなく，細胞クラスター（スフェロイド）には捕捉できないものもみられた．したがって，現在さらに精度の向上を目指したデバイスの設計改良を行っている．次年度中の目標として，改良されたデバイス３を用いて，実験的に調整したわずかな細胞クラスターの分離を試みる．目的とした分離精度が達成されれば，血液中循環がん細胞クラスターの分離，培養，評価へと進める計画である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
デバイスの作成が外注であるため，微細な修正等にも時間が必要であった．また，新型コロナウイスる感染症の拡大により，学外からの研究協力者の来訪が困難となり，装置の作動や改良に遅れが出た．現在本年度明らかとなった問題点を改善したデバイス３を制作中であり，本年度は期待した分離効果まで得られるものと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度中に本研究に必要な機器として，実体顕微鏡下での撮影装置，流量を詳細に調整するためのシリンジポンプ等はすでに整備され，運用中である．また，本デバイス使用の際に問題となる気泡流入や流速コントロールについては，完全ではないが一定の改良効果が得られている．したがって，今年度はより詳細な条件設定が行えるものと考えている．
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| Causes of Carryover |
2020年度は新型コロナウイルスの影響にて予定されていた学会，および出張がすべてオンラインでの開催あるいは中止となった．したがって，旅費として計上していた費用が不要となった．ただし，デバイスによる細胞評価に進む予定であり，その際には遺伝子解析等で抗体や試薬等に費用が必要となるため，本年度の余剰は少なくなるものと考えている．
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Research Products
(8 results)
