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多孔質担体集積基板を利用した単一細胞の網羅的な遺伝子発現解析法の開発

Research Project

Project/Area Number09J08042
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology
Research Fellow 細川 正人  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost : ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2009 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Keywords単一細胞 / mRNA / 細胞マイクロアレイ
Research Abstract

本研究では、動物細胞を対象とした非侵襲的なイメージング解析から侵襲的な遺伝子発現解析までを同時・多平行に行える網羅的細胞解析技術の確立を目指し、多孔質担体集積基板を利用した細胞の高密度集積技術、mRNA回収技術、及び遺伝子発現解析技術を開発・統合することを目的とした。昨年度までの研究から、基板上に網羅的に集積した細胞集団の中から、キャピラリーを用いて一細胞を回収し遺伝子発現を解析する手法を開発している。本研究期間ではこの手法を応用してイヌ血液等の臨床サンプルを用いた研究活動を実施し、血中腫瘍細胞の同定法の開発を試みた。この結果、イヌ腫瘍同定用の候補遺伝子を選別することができた。本手法とは別のアプローチとして、多孔質担体モノリスシリカを用いた細胞からのmRNA精製技術の開発も並行して進めた。これまでに、このモノリスシリカを集積化した基板を作製し、細胞からmRNAを抽出できることを実証している。本研究期間では、基板上に捉えた細胞のイメージング解析を行った後に、基板上で細胞を溶解し、モノリスシリカを介してmRNAを回収して遺伝子発現解析を行う技術までを確立した。また、本研究課題を進める中で、厳密に制御された微細貫通孔を介して細胞をフィルトレーションすることにより、細胞の大きさや変形能の違いに基づいて細胞集団を分離出来ることを発見した。このサイズ選択的な細胞回収法を応用して、全血から白血球や腫瘍細胞を特異的に分離回収できる可能性が示唆されている。これらの技術を組み合わせることにより、様々な細胞を含む血液などのサンプルから特定の細胞を選別し、イメージング解析により細胞表面の表現型を解析した後に、遺伝子発現解析によって個々の細胞の表現型をより詳細に評価する技術を確立することができると考えられる。

Report

(2results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(11results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Size-Selective Microcavity Array for Rapid and Efficient Detection of Circulating Tumor Cells2010

    • Author(s)
      Masahito Hosokawa, et al.
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume : 82 Pages : 6629-6635

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TCR-β Repertoire Analysis of Antigen-specific Single T Cells Using a High-density Microcavity Array2010

    • Author(s)
      Atsushi Arakaki, Masahito Hosokawa, et al.
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume : 106 Pages : 311-318

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2010

    • Author(s)
      松永是、細川正人
    • Journal Title

      シングルセル解析の最前線(第4章-2Microcavity arrayを用いた細胞集積化技術とmRNA発現解析への応用)(シーエムシー出版)

      Pages : 215-222

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] High-Density Microcavity Array for Cell Detection : Single-Cell Analysis of Hematopoietic Stem Cells in Peripheral Blood Mononuclear Cells2009

    • Author(s)
      Masahito Hosokawa, et al.
    • Journal Title

      Analytical Chemistry 81

      Pages : 5308-5313

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 濃度勾配形成流路を配した単一細胞アレイによる細胞毒性評価法の開発2011

    • Author(s)
      細川正人
    • Organizer
      第51回化学センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      第51回化学センサ研究発表会講演要旨集
    • Year and Date
      2011-03-29
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 微量血液からの白血球ポピュレーション解析デバイスの開発2011

    • Author(s)
      細川正人
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
    • Year and Date
      2011-03-11
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF A METHOD FOR CYTOTOXIC CHEMICAL SCREENING USINGA SINGLE-CELL ARRAY INTEGRATED WITH A MICROFLUIDIC GRADIENT GENERATOR2011

    • Author(s)
      Masahito Hosokawa
    • Organizer
      The 5th International Workshop on Approaches to Single-Cell Analysis
    • Place of Presentation
      The Takeda Hall, The University of Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2011-03-03
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Rapid and efficient detection of circulating tumor cells from whole blood using a microfluidic device equipped with a size selective microcavity array2010

    • Author(s)
      Masahito Hosokawa
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2010-10-28
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 循環腫瘍細胞の迅速検出に向けたマイクロデバイスの開発2010

    • Author(s)
      細川正人
    • Organizer
      第50回化学センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2010-09-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 全血からの循環腫瘍細胞高効率検出デバイスの開発2010

    • Author(s)
      細川正人
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-03-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Microcavity arrayを用いた血液からの希少細胞検出技術の開発2009

    • Author(s)
      細川正人
    • Organizer
      第48回化学センサ研究発表会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京)
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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