Study on the correlation between pre-symptomatic state and biomarkers using ultra-sensitive and ubiquitous testing technology

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04854
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kasama Toshihiro 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (00564717)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: バイオマーカー / 未病 / 低侵襲検査 / ユビキタス検査 / イムノアッセイ

Outline of Final Research Achievements

The aim of this research is to develop a device capable of identifying information related to disease-associated biomolecules (biomarkers) that are present in extremely low concentrations in clinical samples from patients without apparent symptoms (pre-symptomatic patients). These include viral-derived proteins in the saliva of patients with early-stage viral respiratory infections and cancer cell-derived microRNA in the blood of early-stage cancer patients.
During the study period, in fiscal year 2021, we established a method for creating devices composed of micro-structures by applying semiconductor manufacturing techniques. In fiscal year 2022, we developed an analysis automation system and evaluated the detection sensitivity of biomarkers. In fiscal year 2023, we evaluated the device using simulated clinical samples.

Free Research Field

ナノ・マイクロデバイス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義として、①微細な構造を持つデバイスを半導体製造技術を応用して開発することに成功し、バイオマーカーの超高感度検出技術の確立に寄与②自動分析システムの開発により、分析の再現性が向上③未病段階における疾病関連生体分子の検出と解析により、未病のメカニズム理解が進み、予防医学の発展に貢献、などがある。
社会的意義として、①未病段階でのバイオマーカー検出技術により、疾病の早期診断と予防が可能となり、患者のQOL（生活の質）向上に寄与②早期発見と予防によって、進行した病気の治療にかかるコストを削減し、医療経済に貢献③疾病の早期発見が公衆衛生の向上につながり、社会全体の健康状態が改善、などがある。