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Development of Cancer Detection Device using Chemotaxis of C. elegans

Research Project

Project/Area Number 17K18860
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Mechanical dynamics, Robotics, and related fields
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

Fukuda Toshio  名城大学, 理工学部, 教授 (70156785)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 市川 明彦  名城大学, 理工学部, 准教授 (20377823)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsがん診断 / 医療デバイス / マイクロ流体チップ / MEMS / バイオMEMS / マイクロ・ナノデバイス / マイクロバイオロジ / バイオセンサ / 応用微生物
Outline of Final Research Achievements

Detection of C. elegans chemotaxis which is behavioral response against chemical substance of has been receiving attention because the chemotaxis can be used to detect cancer from patients’ urine. In this research, a microfluidic device was developed to achieve detection of chemotaxis using C. elegans. The developed microfluidic device has wave-shaped microchannel, and more than 100 C. elegans can be introduced into one device to conduct chemotaxis experiments.
Moving velocity of C. elegans was increased by the developed wave-shaped microchannels and micro pillars were designed inside microchannels to conduct detection of chemotaxis several times in one microfluidic device. The developed device achieved the detection of chemotaxis using urine from actual cancer patients.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、死因の第一位は悪性新生物(がん)であり、治療においてはいわゆるステージ0や1の早期がんの発見が重要である。このような早期ステージのがんはリンパ節に転移していないため、外科的手術等で除去して治療出来る可能性が高い。しかし、現在用いられているがん腫瘍マーカでは早期がんを精度よく検出することが困難である。
本研究では、線虫の走化性を用いて早期がんを検出する研究において、検出用デバイスをポータブル化し実際の医療現場で使用するための基礎技術を確立するものであり、社会的な意義は非常に大きい。また、チャネル形状と線虫の移動速度との相関が明らかになってくるなど、学術的にも有用な成果を得ることができている。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2018 2017

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] Micro Channel Design for Cancer Screening using C.elegans2018

    • Author(s)
      Satoshi Tomita, Akihiko Ichikawa, Toshio Fukuda ,Masaru Takeuchi , Akiyuki Hasegawa, Eun-Hye Kim
    • Organizer
      29th 2018 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 線虫を利用した検査用マイクロデバイス設計2018

    • Author(s)
      富田 智士、竹内 大、市川 明彦、長谷川 明之 、金 恩恵 、福田敏男
    • Organizer
      第36回日本ボット学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 静電容量センサを用いた線虫の走化性検出デバイス2017

    • Author(s)
      馬場雄也,中島正博,市川明彦,福田敏男
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Chemotais Detection Device of C. Elegans using Capacitance Sensor2017

    • Author(s)
      馬場雄也,中島正博,市川明彦,福田敏男
    • Organizer
      MHS2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-07-21   Modified: 2020-03-30  

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