| 研究課題/領域番号 |
20H02597
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
金 賢徹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70514107)
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| 研究分担者 |
加藤 大 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80533190)
小島 直 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30356985)
山村 昌平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (50432141)
中村 史 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 客員教授 (40357661)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 電気化学発光 / がん細胞 / 微小電極 / 微粒子 / ナノ粒子 / マーカー分子検出 / 電極 / がん |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞と同サイズ程度でお椀（カップ）形状の電極の窪み部分に細胞を捕捉し、細胞表面のマーカー分子を電気化学発光計測により超高感度検出する新規技術を用いて、血中循環がん細胞など、多数の細胞の中に存在する特定の標的細胞を選択的かつ高感度に検出するための、基盤技術開発を行う。具体的には、標的細胞を選択的に標識する新規プローブの開発など、標的細胞表面マーカー分子を検出する技術の改良を行った上で、血中循環がん細胞検出をモデルケースとして想定した実証試験を推進する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では(1)電気化学発光(ECL)計測による標的細胞表面マーカー分子検出技術の改良、(2)血中循環がん細胞検出をモデルケースとした標的細胞の検出実証の、2つの課題を設定した。技術開発の中心は(1)であり、ECL計測チップと検出プローブ双方の改良を推進した。計測チップは、基板上に細胞と同直径程度の半球凹状窪みを多数配置したカップ型微小電極アレイを作製し、細胞を効率的に捕捉することに成功した。検出プローブは、直径数十nmのナノ粒子にルテニウム錯体と抗体を同時標識した微粒子プローブを新たに開発することで、ECL輝度の向上に成功した。以上の結果、標的細胞のECL検出感度を向上させることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
血中循環がん細胞検出など、血液中の特定の細胞を検出し診断する技術は、検査時の身体的な負担が少ないことから開発が盛んに行われているが、一方で課題も残る。そのひとつは検査時の偽陰性の問題であり、具体的には細胞の特性変化などによりマーカー分子の発現量が変化し、標的細胞を見逃してしまうものである。本研究は、標的細胞の検出感度を極限まで向上させることにより、これまで見逃されていたマーカー分子微量発現細胞を検出することで、血中標的細胞検査の信頼性を向上させることに貢献すると考えている。これにより、例えば転移がんなどを早期に検出することで治療の奏効率を向上させ、人々のQOL向上に貢献できると考えている。
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