2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Microfluidic Devices for Circulating Tumor Cell Separation
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17K01432
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| Research Institution | Toyama Industrial Technology Research and Development Center |
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Principal Investigator |
高田 耕児 富山県産業技術研究開発センター, その他部局等, 主任研究員 (40530621)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横堀 武彦 群馬大学, 未来先端研究機構, 准教授 (60420098)
安田 佳織 富山県立大学, 工学部, 講師 (70707231)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 循環がん細胞 / マイクロ流路チップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
循環がん細胞（CTC）は血液中を流れるがん細胞であり、がんの転移の原因の一つと考えられている。そのため、血液からCTCを分離することができれば、血行性の転移を抑える革新的ながん治療に繋がる可能性がある。私たちのこれまでの研究で、Deterministic Lateral Displacement法を利用したマイクロ流路チップを開発し、血液から培養がん細胞を分離できることを示してきた。本研究では、このマイクロ流路チップ技術を応用して血液から連続的にCTCを分離することができるデバイスの開発を行った。チップは小流量タイプと大流量タイプがあり、小流量タイプは主にサイズ分離性能の評価に、大流量タイプはハイスループット分離に用いられる。小流量タイプにおいてサイズ分離性能の評価を効率的に行うために、簡便なデバイスを試作した。シリンジを手動で操作することで発生した圧力を分岐管でサンプルとバッファの両方に分配し、同じ圧でサンプルとバッファをチップに流す構造となっている。これにより簡便でありながら適切にサイズ分離ができるようになった。大流量タイプは流路を10本並列化したチップであり、血球よりサイズの大きい細胞（標的細胞）を濃縮することができる。この大流量タイプを利用したデバイスとして、まず、大流量チップで濃縮された標的細胞を再びインプットに戻して、標的細胞がチップを何度も通るようにループさせて、標的細胞を除いた液を排出する構造のデバイスを検討した。このデバイスに血液を一定時間流した後、バッファを流したところ、血液の一部がループした管路の途中に滞留して取り除けなくなることがわかった。このことはCTCが回収できなくなる可能性を示している。この問題を踏まえて、血液の滞留が起きにくいようにデバイスを改良した。
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