2014 Fiscal Year Research-status Report
血液検査装置に組み込み可能な赤血球変形能測定・評価システムの開発
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26350521
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
田地川 勉 関西大学, システム理工学部, 准教授 (80351500)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田窪 孝行 大阪医科大学, 医学部, 名誉教授 (60163359)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 赤血球変形能 / 形状回復時定数 / 糖尿病 / 血液分離チップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究で既に得てきた赤血球形状回復時定数と血液検査指標に関する基礎的なデータを，更に拡充させると共に，この形状回復時定数が，赤血球の変形能を表現し，それを正当に評価できている事を示すことを目的として，①慢性的な糖尿病検体，②軽度の糖尿病で定期的な治療を開始済みの検体（血糖値，HbA1c 改善過程を捉える）③投薬で血糖値，HbA1c 値がコントロールされている検体，④ コントロールとして疾患の疑いが見られない（健常な）検体，を対象に形状回復時定数を測定し，HbA1c やクレアチニン値を代表とする血液検査指標との相関について，データベースを構築し各指標が変形能の関係を調べた．
当初，①～④を各10例，合計40例の測定を目指して実験とデータの解析を目標として研究を進めてきたが，①の慢性期（慢性腎不全）の患者サンプルについては入手性が悪く1例のみの測定となってしまったが，それ以外についてはトータルで42症例の計測を行う事が出来たことから，目標の85％程度の達成度となった．また，現在各測定結果と血液検査指標やこれまで構築してきた形状回復時定数データベースと比較し，その相関について検証を行っているところである．
一方，形状回復時定数の測定で時間を要していた「赤血球の分離」と「画像処理による形状回復時定数の算出」過程の高速化については，過去に開発した画像処理プログラムを使った自動処理アルゴリズムを改良・最適化することで，2～3倍程度の処理速度を達成することが出来た．また，血液サンプルから遠心分離などをすること無く赤血球だけを抽出する試みについては，分離機能を有するチップの設計が終わった段階であり，現在このチップを試作し，その分離性能の評価を行っているところである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初想定していた血液サンプルのうち，慢性人腎不全患者の血液サンプルについては，患者数の問題から思ったようにサンプルが入手できず，この点については目標が未達となった．
それ以外の血液サンプルの測定や高速な処理が可能な変形能測定システムへの改良については，おおむね予定通りに開発が進んだと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に設計した赤血球の分離が可能なマイクロ流体システム（以下，チップと略す）を，形状回復時定数測定用のMC チップを結合した新たなチップを設計・作製し，検査チップとしての性能を評価する．具体的には，模擬血球としてマイクロビーズや実際の健常者の血液を流すことで分離と検査の性能について定量的に評価する．
また，実際にこれまで使用してきた血液の残余検体に対しても実験を行うことで，検査時のハンドリング性能などについて確認を行う．その際には，研究分担者と共に，血液検査の専門家であり，これら疾患患者の血液についてもその取り扱いに長けた大阪医科大学付属病院中央検査室の臨床工学技士の協力の下，検査法の評価を行い，改良点を洗い出すとともに，その結果をフィードバック，チップの改良を行う．また，検査についてはデータ解析のスピードと自動化も重要な命題となることから，当面1 血液検体当たり1000血球データの取得とそれを1日で解析することを目指した検査方法とデータ処理方法の構築を目指す．
これら検査法としての確立に当たっては，血球検査装置における検査法のノウハウが役立つことから，元・血球検査装置製造会社の技術責任者であった研究協力者や血液の取り扱いに長けた大阪医科大学付属病院の臨床工学技士のアドバイスを得ると共に，必要に応じて検査用チップと計測系の改良・調整を行う．
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| Causes of Carryover |
おおむね計画通りに予算は執行したが，使用予定であった安価な消耗品の使用量が少なく済んだことから，当初予算額に対して8,444円残ったため，予算を有効に活用する観点から，その執行を次年度に繰り越すこととした．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度繰り越した金額が8,444円と次年度の予算額80万円に対してはさほど大きくないことから，当初の計画通り，血液サンプルを調整するために必要な試薬やピペットチップなどの消耗品と，特注のPDMS製マイクロチャンネルチップの作製委託費として使用する予定である．
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Research Products
(7 results)
