In vitro three-dimensional blood capillary model for dynamics of cancer cell evolution

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21900
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: Terao Kyohei 香川大学, 創造工学部, 准教授 (80467448)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: 血中がん細胞 / マイクロ流体デバイス / 血管狭窄部 / 毛細血管モデル

Outline of Final Research Achievements

To elucidate the effect of mechanical constraints on circulating tumor cells, we developed a methodology that allows us to visualize the dynamics of cancer cells passing microconstrictions and to recover them for further analysis. The microconstrictions reproduce in-vivo capillary shape, which has circular micro cross section. Using the in-vitro model, we demonstrated the visualization of cell and cell nucleus in a constriction.

Free Research Field

マイクロ・ナノ工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がんによる死の多くは転移を伴う。したがって、転移メカニズムの解明は急務であるが、生体内では血流中の細胞の動態を１細胞レベルで追跡することは、極めて困難であることから、本モデルにより細胞動態が解析できるようになることは、がん転移の理解につながることが期待される。細胞・核内の挙動や遺伝子発現・変異を１細胞解像度で解析することで、血流中でがん細胞がどのように生き延び、そして他臓器への転移に至るのか、という疑問を細胞の物理的な挙動から理解することが可能になると期待される。