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

2020 年度 研究成果報告書

• 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
• 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

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。

自由記述の分野

電磁波工学

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。