| 研究課題/領域番号 |
20K12697
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
石原 量 順天堂大学, 医学部, 准教授 (30633507)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 表面機能化自律駆動マイクロチップ / UVグラフト重合法 / 部分グラフト重合 / 細胞外ベシクル / その場診断 / 乳がん |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，がんをはじめとする様々な重篤な疾患の“その場診断手法”を確立するために，申請者が開発している，持ち運び可能な「表面機能化自律駆動マイクロチップ」を改良し，バイオマーカーの裸眼および高感度検出をめざすものである。今年度得られた成果は以下の3点である。
(1)表面機能化自律駆動マイクロチップの素材であるPDMSの特徴を知るために，その特徴の一つであるガス透過性を利用して水素センサーを開発し，Membranes誌に発表した。
(2)がんのバイオマーカーの一つである細胞外ベシクルの高感度検出を可能とする表面機能化自律駆動マイクロチップの作製をめざした。流路の一部に狭窄した部分を持つポリジメチルシロキサン製のマイクロチップの流路内表面のＵＶグラフト重合し，抗体を固定することによって血清中の細胞外ベシクルを検出することができた。この成果は，The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021) において発表した。
(3)細胞外ベシクルのさらなる高感度検出をめざし，上記の表面機能化自律駆動マイクロチップをさらに改良した。流路の一部に狭窄した部分を持つポリジメチルシロキサン製のマイクロチップの流路内表面のＵＶグラフト重合する部位の制御方法を確立し，検出部位に到達するまでの部分には非特異吸着を抑制するグラフト鎖を成長させ，検出部位には細胞外ベシクルを捕捉するための抗体を固体するためのグラフト鎖を成長させた。これらによって，検出部位に到達するまでの細胞外ベシクルの損失を抑えることができた。この成果は，第31回日本MRS年次大会において発表した。
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| 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
バイオマーカーの裸眼検出に関しては，保存安定性および再現性の高い高密度DNA修飾金ナノ粒子の調製に時間がかかっているため，今年度も高感度検出に注力し研究を進めた。流路の一部分に狭窄した部分のあるマイクロチップに対して部分的にUVグラフト重合する方法を確立し，その効果を確認できたことから，研究は概ね順調に進んでいると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
細胞外ベシクルを高感度検出できる表面機能化自律駆動マイクロチップの作製をめざし，部分グラフト重合の効果を検出下限値を算出するなど定量的に評価するとともに，より実サンプルに近い血清などを用いた実験も視野に入れ研究を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により，旅費の支出が無かったため。来年度は引き続き，マイクロチップ作製のための化学系および生化学系試薬の購入，本課題に関連した学会への参加，および論文投稿を予定している。
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