【公開日：2025.07.02】【最終更新日：2025.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1253
利用課題名 / Title
血中循環腫瘍細胞(CTC)の検出及び特性解析に関する共同研究
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials
キーワード / Keywords
血中循環腫瘍細胞, リキッドバイオプシー, マイクロ流路,リソグラフィ/Lithography,3D積層技術/ 3D lamination technology
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
脇坂 嘉一
所属名 / Affiliation
株式会社AFIテクノロジー
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
河原克明,浦川哲,真田雅和,森口史明,大代京一
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
江崎裕子,岸村眞治,諫早伸明
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-103：レーザー直接描画装置
KT-105：両面マスクアライナー
KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-333：触針式段差計（加工評価室）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
がん患者の血中に僅かに存在する血中循環腫瘍細胞(Circulating tumor cells; CTCs)はリキッドバイオプシーの有望なターゲットとされている。特にCTCsを分離培養することで薬剤感受性試験が可能となれば、がん患者ごとに適切な薬剤を選択できる。しかしながら、CTCsは血中細胞の1億個の血中細胞に1個の割合でしか存在せず、簡単には分離できない。我々は、簡便なCTCs分離手法の開発を目指し、サイズ分離が可能な流体力学的フィルター（hydrodynamic filtration: HDF）と電気的特性分離が可能な誘電泳動（dielectrophoresis: DEP）を統合したマイクロ流路デバイス（図1）の開発、改良を実施した。
実験 / Experimental
狙いのサイズの粒子分離性能を持つマイクロ流路の流路幅や流路高さを流体力学的な観点で設計した。レーザー直接描画装置(KT-103)を用いて流路パターンのフォトマスクを作製し、厚膜レジストをシリコンウェハに塗布(KT-107)、露光、現像し、流路型を作製した（図2）。流路型にPDMSを流し込みマイクロ流路を成型し、成型した流路とスライドガラスをプラズマで接合した。完成した流路に標準粒子（平均直径8, 10, 12 μm, CV1%以下）を送液し、流路の性能評価を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
今回の設計では10 μmを除去するa型と10 μm を残すb型の2種を設計、同一フォトマスクで4枚の型を製作した。a型, b型ともに各4枚製作したが、厚膜レジストをウェハに塗布する際の面内厚み誤差により性能に差が生じた（データ未掲載）。そのうち、a2,型 b2型で製作した流路はほぼ狙い通りとなった（図3）。これまでの設計製作に関する知見を元に、今後は処理能力向上を目指したマイクロ流路デバイスの開発を実施していく予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 HDF-DEP統合型マイクロ流路デバイス概略図
図2 製作したマイクロ流路型
図3 試作デバイスの粒子分離性能
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
-
Kazumi Koba, Protocol of living cell separation using the microfluidic dielectrophoresis integrated chip, STAR Protocols, 3, 101527(2022).
DOI: 10.1016/j.xpro.2022.101527
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Oshiro et al., Fabrication of a new all-in-one microfluidic dielectrophoresis integrated chip and living cell separation, iScience 2022, 25
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件