癌早期診断のための血中microRNA分析用化学IC

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H02094
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 生田 幸士 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (90212745)
• 研究分担者: 宮本 義孝 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 上級研究員 (20425705)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: マイクロデバイス

研究実績の概要

血液中のエクソソームに含まれるmicroRNA（miRNA） が、早期がん発見用マーカとして使用できることが示されている。しかし従来の解析装置は巨大で、設置個所が大型病院などに制限される。この問題の抜本的解決のため、本研究では生田らの新概念マイクロデバイス「化学ICチップ」を発展させ、各家庭レベルでの簡易検査が可能ながん早期発見システムの開発を行うことを目的とする。
がん早期発見のためには、（1）血中エクソソームmiRNAの精製、(2) qRT-PCRによるmiRNAの定量が必要である。昨年度は、(2) の全行程を可能とするマイクロデバイスの開発に成功している。本年は、(1) エクソソームmiRNAの精製を可能とするマイクロデバイスの開発に成功した。本デバイスは、当研究室の独自手法であるマイクロ光造形法、及び薄膜フィルムのホットエンボス加工技術により作製し、デバイスの大きさは1.4 cm × 1.2 cm × 0.7 cm の指先サイズである。本デバイスはFTAカードシステムを用いた精製を行っている。リアクタチップは薄膜フィルムのホットエンボス加工技術により作製しており、qRT-PCRデバイスと同様に、実用化を見越した使い捨てが可能である。開発した精製用マイクロデバイスを用い、ヒト肝臓がん細胞株よりmiRNAの精製に成功した。また本デバイスを用いて精製したmiRNAサンプルを用い、qRT-PCRマイクロデバイスでの定量発現解析に成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Membrane protein CD9 is repositioned and released to enhance uterine function (2019)
  • 著者名/発表者名: Maki Iwai, Toshio Hamatani, Akihiro Nakamura, Natsuko Kawano, Seiya Kanai, Woojin Kang, Noriko Yoshii, Yasushi Odawara, Mitsutoshi Yamada, Yoshitaka Miyamoto, Takakazu Saito, Hidekazu Saito, Mami Miyado, Akihiro Umezawa, Kenji Miyado & Mamoru Tanaka
  • 雑誌名: Laboratory Investigation 巻: 99(2) ページ: 200-209
  • DOI: 10.1038/s41374-018-0145-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 3D microdevices that perform sample purification and multiplex qRT-PCR for early cancer detection with confirmation of specific RNAs (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Kimura, M. Ikeuchi, Y. Inoue, K. Ikuta
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: 17480
  • DOI: 10.1038/s41598-018-35772-y.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Point of Care Testing Chip for Multiple Virus Infection Detection Using LAMP (2019)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kimura, Masashi Ikeuchi, Yoshinori Inoue Koji Ikuta
  • 学会等名: IEEE MEMS2019
  • 国際学会
• [学会発表] LAMP法による早期感染症発見用マイクロデバイスの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村雄亮、池内真志、井上佳則、生田幸士
  • 学会等名: 第27回日本コンピュータ外科学会大会
• [学会発表] LAMP法によるウィルス遺伝子検出用化学ICチップの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村雄亮、池内真志、井上佳則、生田幸士
  • 学会等名: 第36回日本ロボット学会学術講演会
• [学会発表] 早期ウィルス感染症検知マイクロデバイスの開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村雄亮、池内真志、井上佳則、生田幸士
  • 学会等名: 第57回日本生体医工学会大会
• [学会発表] 水圧能動カテーテルの先端接触推定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上佳則 生田幸士
  • 学会等名: 第27回日本コンピュータ外科学会大会
• [学会発表] MNC2018 (2018)
  • 著者名/発表者名: Koji Ikuta
  • 学会等名: Optically Driven Nano-Robots and Chemical IC Chip for Micro-RNA Detection and Tissue Engineering Based on 3D Micro/Nano Fabrication
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Network Connected Micro Bio-robotics for Super Early Detection of Cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Koji Ikuta
  • 学会等名: The first International Symposium on Bio- and Socio-inspired Networked Robotics
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Optically-driven Nano Robotics and Chemical IC Chips by 3D Micro/Nano Fabrication (2018)
  • 著者名/発表者名: Koji Ikuta
  • 学会等名: Workshop on Medical Robotics, Shanghai, China,
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 医療費削減と健康寿命延長に貢献する新概念マイクロナノマシン・ロボティクス (2018)
  • 著者名/発表者名: 生田幸士
  • 学会等名: 第２２回KECテクノフォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] ヒト組織由来細胞・組織構築物の大量生産から凍結保存に向けて (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本義孝、池内真志
  • 学会等名: 第45回日本臓器保存生物医学会学術集会
• [学会発表] 神経細胞・組織構築物の大きさの均一化と大量生産 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本義孝、池内真志
  • 学会等名: 第54回日本移植学会総会
• [学会発表] 培養デバイスTASCLによる神経細胞スフェロイドの構築 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮本義孝、池内真志
  • 学会等名: 第70回日本生物工学会大会