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誘電泳動を駆使した循環腫瘍細胞検出システムの実用化にむけた基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04704
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関呉工業高等専門学校 (2018-2020)
一般財団法人ファジィシステム研究所 (2017)

研究代表者

江口 正徳  呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 准教授 (60613594)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
キーワード循環腫瘍細胞 / 誘電泳動 / 絶縁体ベース誘電泳動 / エレクトロローテーション / 計測工学 / 癌 / 画像診断 / インピーダンス計測
研究成果の概要

本研究では,誘電特性(誘電率・導電率)に基づく循環腫瘍細胞検出のための基盤技術(デバイス)としてエレクトロローテーションを発生可能なマイクロウェルアレイ,マイクロピラー電極アレイを開発した.これらのデバイスを用いて,ヒト肺癌由来細胞株(PC-9)の誘電特性を測定し,その有用性を明らかにした.さらに,細胞の誘電特性を高速に測定することが可能な絶縁体ベース誘電泳動デバイスを開発した.このデバイスは誘電泳動を発生させるための電解勾配を厚膜絶縁体により引き起こしており,正・負いずれの誘電泳動力を測定することが可能である.また,周波数掃引が可能なため,誘電特性測定の高速化が期待できる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,Cellsearchで問題となっている検出感度の向上だけでなく,抗原抗体反応や免疫染色等を行わずラベルフリーかつ全自動で検出可能な装置の実現にむけた基盤技術を確立する.本研究で開発する基板技術により,循環腫瘍細胞を非侵襲に高感度検出,細胞判別ができ,検出した循環腫瘍細胞を用いて抗癌剤や分子標的療法薬等の評価を行うことが可能となる.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 16件)

  • [雑誌論文] Performance of Ag-Ag2S core-shell nanoparticle-based random network reservoir computing device2021

    • 著者名/発表者名
      Hadiyawarman, Yuki Usami, Takumi Kotooka, Saman Azhari, Masanori Eguchi, Hirofumi Tanaka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 60 号: SC ページ: SCCF02-SCCF02

    • DOI

      10.35848/1347-4065/abe206

    • NAID

      120007193028

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of the neuromorphic learning behavior based on the aggregation of thiol-protected Ag-Ag2S core?shell nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Hadiyawarman、Eguchi Masanori、Tanaka Hirofumi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: 1 ページ: 015001-015001

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab5c77

    • NAID

      120007038823

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insulator‐based dielectrophoresis combined with the isomotive AC electric field and applied to single cell analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Tada Shigeru、Eguchi Masanori、Okano Kohei
    • 雑誌名

      ELECTROPHORESIS

      巻: 40 号: 10 ページ: 1494-1497

    • DOI

      10.1002/elps.201800380

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the dielectrophoretic proper- ties of cells using the isomotive AC electric field2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Tada, Yui Omi, Masanori Eguchi
    • 雑誌名

      Biomicrofluidics

      巻: 12 号: 4 ページ: 044103-044103

    • DOI

      10.1063/1.5031054

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電界結合方式を用いた非接触給電型誘電泳動デバイス2021

    • 著者名/発表者名
      堀越悠斗, 藤井蒼太, 氷室貴大, 江口正徳, 山川烈
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Creek-gap型絶縁体を有する絶縁体ベース誘電泳動デバイスの開発2021

    • 著者名/発表者名
      中林龍, 松村浩太朗, 氷室貴大, 江口正徳
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] DNAが架橋した先端鋭利型電極の電気的特性解析2021

    • 著者名/発表者名
      奥清明, 西林寛大, 氷室貴大, 江口正徳
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Electrode Design of a Microfluidic Impedance Biosensor for DNase Assay2021

    • 著者名/発表者名
      Kanta Nishibayashi, Seimei Oku , Takahiro Himuro and Masanori Eguchi
    • 学会等名
      International Symposium on Advances in Technology Education 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 誘電泳動現象を用いた生体細胞単離法に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      中岡 佑輔, 岡田 麻美, 梶谷 直人, 江口 正徳
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第43回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 生体細胞の誘電特性測定を目指した絶縁体ベース誘電泳動デバイスの設計2021

    • 著者名/発表者名
      中林 龍, 江口 正徳
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第43回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 4重極型キャピラリー誘電泳動デバイスによる細胞分離2020

    • 著者名/発表者名
      大地 健吾, 多田 茂, 江口 正徳
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Improvement on Identification Technique of Primary Tumor Using Ring Resonator with Oscillator Circuit at Centimeter Frequency Bands2020

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      2020 IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tweezers-Types of Electrodes in Video-assisted Thoracic Surgery for Lung Cancer at High Frequency Bands2020

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sakamoto, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      2020 IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Short-term and long-term memory of random aggregation device using Ag-Ag2S nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Hadiyawarman, Masanori Eguchi and Hirofumi Tanaka
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] An Approach to Improve Quality-factor of Lossy Ring-resonator Type of Electrode for Circulating Tumor Cell Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Kousei Kumahara, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      2019 49th European Microwave Conference (EuMC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Attempt to Evaluate Potential Hydrogen in Soil Using AM Radio Waves for Agricultural Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Uchida, Kousei Kumahara, Tomoki Sakogawa, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi
    • 学会等名
      2019 49th European Microwave Conference (EuMC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of electric properties of mammalian cells using the creek-gap dielectrophoretic electrode2019

    • 著者名/発表者名
      N. Sato, S. Tada, M. Eguchi
    • 学会等名
      The 10th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Consideration on Estimation of Lung Cancer Position Using Tweezers-Types of Electrodes in High Frequency Bands2019

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sakamoto, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      2019 Asia-Pacific Microwave Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement on Identification Accuracy of Primary Tumor Using Ring Resonator Type of Electrode at Centimeter Frequencies2019

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      2019 Asia-Pacific Microwave Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical and Experimental Investigations on Ring Resonator Type of Electrode for Circulating Tumor Cell Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Kousei Kumahara, Masanori Eguchi, Futoshi Kuroki, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      2019 IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リング共振器型電極を用いた循環腫瘍細胞検出の高分解能化に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      空 翔太, 熊原 宏征, 江口 正徳, 黒木 太司, 山川 烈, 田中 文啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 負性抵抗素子を用いた循環腫瘍細胞検出リング共振器型電極のQ値改善に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      空 翔太, 熊原 宏征, 江口 正徳, 黒木 太司, 山川 烈, 田中 文啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Consideration on Detection of Circulating Tumor Cells Using Ring Resonator Type of Electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Kousei Kumahara, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Hiroko Imasato, Takeshi Yamakawa, Kazue Yoneda, Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      IEEE AP-S and URSI Int. Symp., 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 対向型循環腫瘍細胞検出マイクロ電極を構成するマイクロストリップ線路の伝送損失と Q値に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      空 翔太, 熊原 宏征, 江口 正徳, 黒木 太司, 山川 烈, 田中 文啓
    • 学会等名
      電気情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Investigation on Potentiality for Circulating Tumor Cell Detection Using Ring-resonator-shaped Electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Kousei Kumahara, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      6th Smart City Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orthogonally-face-to-face Type of Micro-electrode with Ring Resonator for Circulating Tumor Cell Detection2018

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Kousei Kumahara, Masanori Eguchi, Futoshi Kuroki, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      2018 Asia-Pacific Microwave Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リング共振器型電極を用いた循環腫瘍細胞検出の基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      空 翔太, 熊原 宏征, 江口 正徳, 黒木 太司, 山川 烈, 田中 文啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Pillar Electrode Array for Electrorotation Analysis of Single Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Masanori Eguchi, Keiichi Horio, Futoshi Kuroki, Hiroko Imasato and Takeshi Yamakawa
    • 学会等名
      World Automation Congress 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Dielectrophoretic Properties of Cells by the Use of the Uniform Field Gradient2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Tada, Yui Omi, Masanori Eguchi, Noriko Nakai and Akira Tsukamoto
    • 学会等名
      World Automation Congress 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Consideration of Relationship between Shape and Angular Velocity of Particles under Electrorotation2018

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Horio, Koya Matsuyama, Masanori Eguchi and Takeshi Yamakawa
    • 学会等名
      World Automation Congress 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Investigation of Circulating Tumor Cell Detection Using Resonant Circuits2018

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Kousei Kumahara, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      World Automation Congress 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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