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超高周波帯マイクロウェル電極による循環腫瘍細胞の早期検出とその高感度化

研究課題

研究課題/領域番号 18K04295
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関呉工業高等専門学校

研究代表者

黒木 太司  呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 教授 (30195581)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード循環腫瘍細胞 / リング共振器 / 発振回路 / マイクロ波 / 負性抵抗素子 / 細胞検出電極
研究成果の概要

FETに帰還回路としてキャパシタンスを結合し構成された発振素子をリング共振器型電極と組み合わせることでCTC同定超高周波電極のQ値改善を目指した。回路シミュレーション上に発振素子装荷リング共振器型電極の等価回路を作成し、周波数特性を計算することで電極上に高い誘電損失を有する組織を配置したときにおいてもQ値が向上することを数値的に確認した。更に実験的に食肉牛の臓器を本電極の平行電極上に設置し発振周波数を測定した結果、臓器の種類によって発振周波数スペクトルがMHzオーダで分離することが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の特色は周波数選択性の観点から分解能が高いことを特徴とする共振現象と発振現象を利用し、かつチューナブルな外部回路素子を付加することにより広い周波数範囲でCTC同定の感度を高めることにあり、この点に学術的意義がある。また本手法は細胞をラベルフリーでマイクロウェル内に単離し評価を行うため、CTC同定後細胞1個単位で抗がん剤感受性試験や遺伝子解析など種々の検査を行うことも可能になることから、癌細胞研究のみならず薬学や遺伝子学進展への波及効果があるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 16件、 招待講演 2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] An Approach to Identify Circulating Tumor Cell Using Ring Resonator Type of Electrode Using Oscillation Technique at Centimeter Frequency Bands2020

    • 著者名/発表者名
      Futoshi Kuroki, Shouta Sora, and Kousei Kumahara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E103.C 号: 10 ページ: 411-416

    • DOI

      10.1587/transele.2020MMI0003

    • NAID

      130007920630

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 発振素子装荷リング共振器型電極による循環腫瘍細胞同定の有効性に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、空翔太、黒木太司
    • 学会等名
      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] A Consideration on Effectiveness for Circulating Tumor Cell Identification Using Ring Resonator Type of Electrode with Oscillator Device2021

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sakamoto, Shouta Sora, and Futoshi Kuroki
    • 学会等名
      Smart City Workshop 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 手術支援を目的とした高周波肺癌検出デバイスの検討、第1報2020

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、黒木太司
    • 学会等名
      電気学会ICTイノベーションを支えるエンジニアリングデザイン技術調査専門委員会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 手術支援を目的とした高周波肺癌検出デバイスの検討、第2報2020

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、黒木太司
    • 学会等名
      電気学会ICTイノベーションを支えるエンジニアリングデザイン技術調査専門委員会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 手術支援を目的とした高周波肺癌検出デバイスの検討、第3報2020

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、黒木太司
    • 学会等名
      電気学会ICTイノベーションを支えるエンジニアリングデザイン技術調査専門委員会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A Technique on Early Detection of Circular Tumor Cell Using Resonant Circuit in SHF Bands2020

    • 著者名/発表者名
      Futoshi Kuroki, Shouta Sora, and Kousei Kumahara
    • 学会等名
      2020 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flat-types of Electrodes to Estimate Lung Cancer Position Using Resonant Circuit Technology2020

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sakamoto, Shouta Sora, and Futoshi Kuroki
    • 学会等名
      2020 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肺癌部位推定を目的としたピンセット型共振電極による食用豚肉内異物検出2020

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、黒木太司
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 平面型高周波共振電極を用いた肺癌部位検出の模擬実験2020

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、黒木太司
    • 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
      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, Kousei Kumahara, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 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, Shouta Sora, and Futoshi Kuroki
    • 学会等名
      IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 発振素子装荷循環腫瘍細胞検出電極による原発腫瘍同定に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      空翔太、黒木太司
    • 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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高周波帯ピンセット型電極による肺がん部位推定の一考察2020

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、空翔太、黒木太司
    • 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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 発振素子装荷リング共振器型電極を用いた循環腫瘍細胞による原発巣同定に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      空翔太、黒木太司
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺ガン部位推定を目的としたピンセット型電極による牛肺内異物検知の実験2020

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、空翔太、黒木太司
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 癌部位検出用電極の高分解能化に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      空翔太、黒木太司、江口正徳
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高周波帯ピンセット型電極を用いた肺がん部位推定2019

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、黒木太司、江口正徳、山川烈、田中文啓
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 循環腫瘍細胞検出リング共振器型電極の検出感度向上に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      空翔太、黒木太司、江口正徳
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 共平面型共振電極を用いた肺癌部位推定に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      坂本雅弥、黒木太司、江口正徳、山川烈、田中文啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      European Microwave Week (EuMW2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CTC検出を目的としたセンチ波帯リング共振器型電極による食肉部位の誘電特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      空翔太、黒木太司、江口正徳、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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement on Identification Accuracy of Primary Tumor Using Ring Resonator Type ofElectrode at Centimeter Frequencies2019

    • 著者名/発表者名
      Shouta Sora, Kousei Kumahara, Futoshi Kuroki, Masanori Eguchi, Takeshi Yamakawa, and Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      Asia-Pacific Microwave Conference (APMC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 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
      Asia-Pacific Microwave Conference (APMC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 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, Fumihiro Tanaka, and Takeshi Yamakawa
    • 学会等名
      2019 IEEE Radio and Wireless Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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, Masanori Eguchi, Futoshi Kuroki, Fumihiro Tanaka, and Takeshi Yamakawa
    • 学会等名
      World Automation Congress (WAS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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 (WAS) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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, Keiichi Horio, Kazue Yoneda, Fumihiro Tanaka
    • 学会等名
      IEEE AP-S and URSI Int. Symp.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Theory of Guided Waves and Its Applications to Disaster Reduction Techniques2018

    • 著者名/発表者名
      Futoshi Kuroki
    • 学会等名
      6th Smart City Workshop 2018 in Malaysia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] (Keynote Speech) An Approach of Circulating Tumor Cell Detection Using Resonant Circuits at Centimeter Frequencies2018

    • 著者名/発表者名
      Futoshi Kuroki
    • 学会等名
      6th Smart City Workshop 2018 in Malaysia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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, Masanori Eguchi, Futoshi Kuroki, Fumihiro Tanaka, and Takeshi Yamakawa
    • 学会等名
      6th Smart City Workshop 2018 in Malaysia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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, Fumihiro Tanaka, and Takeshi Yamakawa
    • 学会等名
      Asia Pacific Microwave Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
  • [備考] 電子情報通信学会ソサイエティ大会@金沢大学

    • URL

      https://www.kure-nct.ac.jp/newdiary/2018/09/14.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 【速報】専攻科生の研究成果三件、IEEE国際会議に採択される

    • URL

      https://www.kure-nct.ac.jp/newdiary/2018/10/02.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] アジア太平洋マイクロ波国際会議(APMC2018)、京都にて開催

    • URL

      https://www.kure-nct.ac.jp/newdiary/2018/11/06_1.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] IEEE主催国際会議@Orlando, USAにて電気系専攻科生が成果発表

    • URL

      https://www.kure-nct.ac.jp/newdiary/2018/01/21_3.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] インキュベーションワークの成果が 世界三大マイクロ波国際会議に採択される!

    • URL

      https://www.kure-nct.ac.jp/newdiary/2019/04/19.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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