Development of a Device for Simulating and Analyzing Tumor Microenvironment in Prostate Cancer Onset

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20401
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kuriu Satoru 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (90966318)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: マイクロ流体デバイス / 誘電泳動 / 細胞

Outline of Final Research Achievements

Dielectrophoretic manipulation is a technique that enables the capture of cells in liquid by leveraging differences in conductivity between intracellular and extracellular environments. In this study, dielectrophoretic manipulation was employed to develop a technique for aligning and culturing cells. Following dielectrophoresis, a challenge arose during the liquid replacement process, where cells tended to detach. To address this issue, a device was developed to reverse the orientation of the flow channel after dielectrophoretic manipulation, allowing cells to fall into the culture medium. The technology developed in this study contributes to the development of cultivation systems where cells can be individually arranged, thereby enhancing the control over cell alignment.

Free Research Field

機械工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体内において細胞は精緻に配列しており、臓器のような立体構造を構成している。マイクロ流体デバイスは、このような生体内環境を人工的に模擬するための技術として注目されている。これまで、細胞を配列させるための手法は、細胞を含んだ液を流すことに留まっていた。本研究で開発された技術は、細胞の配列を一つ一つ制御することが可能である。今後、生体内における細胞の精緻な配列を再現した培養系の構築を実現し、生体内における臓器などの生命現象をより詳細に研究することに寄与することが期待される。