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本研究は、細胞内元素量情報に基づく新たな血中循環腫瘍細胞（CTC）検出システムの開発を目標とし、①マイクロ流体デバイスを用いたハイスループットな細胞分離技術の構築、②一細胞質量分析技術による各種細胞中元素マーカーの高感度分布計測法の確立、③①及び②で得られた細胞分離技術及び高感度分布計測法を融合した血中CTC検出システムの実証試験に取り組むものである。最終年度である本年度は、昨年度から継続している①及び②の完了、並びに、③の実施を目指したが、③については未着手となった。
①細胞分離用マイクロ流体デバイスの作製では、昨年度の文献調査結果に基づき、最適形状と予想されたピンチフローチップ及びラミナフローチップデバイスを試作し、これらを用いた血球細胞の分離技術の構築に取り組んだ。血球細胞を模倣した微粒子を用いて試作デバイスの分離性能を評価した結果、ピンチフローチップデバイスにおいてハイスループットかつ良好な分離を達成した。このことから、当該デバイスを用いることにより、実際の血液試料中の血球細胞についても同様の分離が達成できる可能性が高いことが明らかとなった。
②元素マーカーの高感度分布計測法の確立では、実際の培養正常細胞及びがん細胞を用いた有用元素マーカーの探索に取り組んだ。正常細胞及びがん細胞の元素含有量について網羅的に解析した結果、一部のがん細胞における銅又は亜鉛含有量が正常細胞と比較して有意に異なることを確認した。このことから、一細胞質量分析技術による高感度分布計測において、血中がん細胞の存在の有無を判断するための元素マーカーとして銅又は亜鉛の有用性が高いことが明らかとなった。
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