| 研究領域 | 分子夾雑の生命化学 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
17H06354
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
馬場 嘉信 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30183916)
|
|---|
| 研究分担者 |
小野島 大介 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (40510219)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
|
| キーワード | ナノバイオ |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は、がん病態環境の分子夾雑マッピングデバイスの確立を最終目標として、ナノバイオ夾雑環境デバイス開発に取り組むものであり、本年度は、H29から継続して、研究方法として、(1)がん微小環境計測ガラスデバイス、及び(2)分子夾雑人工知能解析を研究開発項目に設定した。がん細胞周辺の代謝産物やエクソソームをマッピングするガラスのナノ構造加工実験や、がん細胞周辺の蛍光・ラマンマッピング計測とディープラーニングの実証実験を進めた結果、エクソソームの単一粒子ラマンスペクトル計測や、機械学習による細胞種の分類解析とクラスター解析の実証実験を達成した。
研究開発項目(1)では、ガラスのナノ構造表面にエクソソームを効率的に分離捕捉するナノ構造の孔径を検証し、遠心分離のサイクル数や遠心条件を試験した結果、miRNA定量計測に基づく評価により、エクソソームのラマン信号を取得可能にする分離プロトコルを確立できた。
研究開発項目(2)では、がん細胞の培養状態に合わせたラマン散乱光計測とデータベース構築により、機械学習に十分な情報量を確保した結果、プログラミング言語（Python）を用いた教師なし学習による統計解析とスペクトルデータ間の類似度の識別に有効な主成分の抽出が可能になった。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的は、がん病態環境の分子夾雑マッピングを可能とするナノバイオ夾雑環境デバイスを創出し、がん微小環境における分子夾雑の解析を行うことである。本年度は、エクソソームの単一粒子ラマンスペクトル計測や、機械学習による細胞種の分類解析とクラスター解析の実証実験に成功しており、現在までの達成度はおおむね順調に進展している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
本年度の研究実績を発展させた研究として、引き続き、がん細胞周辺の代謝産物やエクソソームをマッピングするガラスのナノ構造加工実験や、がん細胞周辺の蛍光・ラマンマッピング計測とディープラーニングの実証実験を進める。H30までにエクソソームを濃縮捕捉するナノ穴空間加工を達成したため、H31はエクソソームに由来するタンパク質の分離分析に向けて、H30までの成果を応用した開発を行う。また、H30までにエクソソームの計測と成分解析を達成したため、H31はエクソソーム産生量の阻害因子解析に向けて、H30までの成果を応用した開発を行う。
|
