【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.05】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT1185
利用課題名 / Title
新しいリキッドバイオプシーに向けたデバイス開発
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo 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）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
がん細胞、循環腫瘍細胞、血球細胞、白血球、CD45,μTAS,バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,流路デバイス/ Fluidec Device
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)
早瀬 仁則
所属名 / Affiliation
東京理科大学創域理工学部 機械航空宇宙工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
がん原発巣から漏れ出し血管中を浮遊するがん細胞は循環腫瘍細胞（CTC: Circulating Tumor Cell)と呼ばれ、がん転移の主たる要因と考えられているため、注目されている。しかしながら、CTCは、血球細胞10億個に数個程度とも言われており、捕捉して解析することは容易ではない。そこで、我々は、血中からCTCの捕捉を目指している。まず、第一段階として、血球細胞よりも大きくて硬い傾向があることを利用して、CTCを濃縮する。この第一段階の寸法選別だけでは、大きめの白血球の混入が避けられないため、第二段階では白血球を特異吸着を利用して取り除く試みを進めている。
実験 / Experimental
第二段階の白血球除去では、マイクロ流路壁面に白血球を特異吸着させることにより、除去を試みる。フォトリソグラフィーとDeepRIE加工により、シリコン基板に流路となるくぼみを設け、この流路壁面に白血球の共通抗原であるCD45に対する抗CD45抗体を修飾することで、白血球を特異吸着させる。
結果と考察 / Results and Discussion
実際に流路を形成し、白血球分散液をマイクロ流路に注入しても、期待と異なり、分散液を流したままでは細胞はほとんど壁面に吸着しなかった。分散液注入を停止して、10分程度静止状態を保つと、強固な特異吸着がみられることを見出した。この原因として、細胞表面の凹凸により細胞表面の抗原は壁面の抗体と接触しづらく、送液を止め、細胞が自重により変形することで抗原と抗体の接触が生じると考える「凹部仮説」を提案した。この仮説を検証するために、スリット状の狭隘部を設けた流路を用いた場合、特異吸着が短時間で生じることを見出した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 凹部仮説。細胞表面の凹凸により、細胞膜上の抗原はなかなか壁面上の抗原と接触しない。送液を停止し、自重により変形して抗原と抗体の接触機会が生じると考えた。
図２狭隘部による特異吸着促進。こうしたスリットに細胞が入ると、抗体修飾無しでは、ほとんど通過するものの、抗体修飾した場合通過しなくなった。
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)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 岡村拓哉、小川修平、早瀬仁則、"循環腫瘍細胞捕捉のための白血球除去マイクロ流体デバイスの開発−微細孔でのバッファー吸放出による抗体修飾壁面への細胞接触促進−", 2024年度精密工学会秋季大会, K38 (2024.9)
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