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高度生殖医療技術の標準化を実現する半導体チップ型自動細胞診断システムの開発

开发基于半导体芯片的自动细胞诊断系统，实现先进生殖医学技术的标准化

基本信息

批准号：
22H03970
负责人：
阿部宏之
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

精度の高い細胞呼吸測定法は、細胞の代謝機能解析や品質評価、ミトコンドリアに関連した疾患の診断に有効な技術となる。本研究では、(1)電気化学計測、(2)半導体チップ、(3)高精度ミトコンドリア機能解析をキーテクノロジーとする医療対応型完全自動細胞品質診断システムの開発を目的とする。本年度（2022年度）は、自動呼吸測定に対応した半導体チップ型呼吸測定デバイスと、動物由来成分を含まず高感度呼吸測定に影響を与えない医療対応型呼吸測定液を開発するために、以下の実験を行った。（1）半導体チップ型細胞呼吸測定システムの開発：単一の卵子及び受精卵の酸素消費量を安定的・高感度で測定できるチップ型呼吸測定デバイスを設計・試作した。具体的には、従来の多検体呼吸測定プレートをベースに、複数試料の同時測定を可能とする電極埋込型測定デバイスの雛形を製作した。また、電気化学計測は測定液の影響を受けることから、作用電極を汚染せず、超微弱（pAレベル）電流の検出にも影響しない計測液を開発するために受精卵培養用培地の組成を検討した結果、安定した呼吸計測が可能である候補培地を特定できた。（2）高精度ミトコンドリア呼吸機能解析技術の開発：単一細胞由来の極微量試料を用いた高精度ミトコンドリア呼吸機能解析技術を開発するために、卵子及び培養細胞におけるミトコンドリア膜電位と活性型ミトコンドリアの分布を非侵襲的に解析した。その結果、高感度のルシフェリン・ルシフェラーゼ反応と高精度ルミノメーターを用いた単一卵子及び胚のATP含量の定量化に成功するとともに、酵素複合体チトクロームc酸化酵素(COX)のmRNAを1細胞単位で定量できる解析システムを構築することができた。

With high precision, cell respiration assay and cell phone can be used to analyze the quality and quality of the disease. In this study, (1) electronic chemical engineering, (2) half-body chemistry, and (3) high-precision medical equipment can be used to analyze the complete automatic cell products of medical equipment. This year (2022), automatic respiratory test, half-body breathing test, animal origin, high-sensitivity respiratory test, and medical respiratory test are used in this year (2022), automatic respiratory test (2022), automatic respiratory test (2022), (1) the determination of cellular respiration in half-body eggs and fertilized eggs: high-sensitivity measurement of stability in eggs and fertilized eggs. It is possible to determine the temperature of the multi-body breath test, the multi-body breath test and the complex data at the same time, which may be very useful for the determination of multi-body breath. The shadow of the determination solution of the electrochemistry and electrochemistry meter is affected by the ambient temperature, the active electrodes, and the ultra-weak (pA) current. The test solution is used to prepare the fertilized egg for incubation. The results of the test results, and the tranquilizer breathing test may be used to test the specific temperature of the incubation site. (2) High-precision mechanical ventilation machine can analyze the technology: a very small amount of material can be analyzed by using the high-precision mechanical ventilator, the egg and the cell can be analyzed, and the active membrane potential can be used to analyze the non-invasive distribution. The results showed that high sensitivity, high sensitivity, high precision, high sensitivity, high sensitivity, high precision, high precision, high precision,