Development of on-chip cancer diagnostic system using high-integrated cell chips and nucleic acid probes

利用高集成细胞芯片和核酸探针开发片上癌症诊断系统

• 批准号: 22H03983
• 负责人: 山村 昌平
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03983/
• 关键词: 1細胞解析; 細胞チップ; 核酸プローブ; 循環がん細胞; 遺伝子変異がん細胞

独自の超集積型細胞チップと核酸プローブを用いて、多数の血液細胞を分離配置し、その中から循環がん細胞（CTC）を検出し、さらに遺伝子変異解析までが可能なオンチップがん診断システムを開発する。今年度は、金型を用いた射出成形技術を用いて、樹脂製マイクロアレイチップを作製した。チップにおけるマイクロチャンバーの直径、深さ、素材や表面処理等の諸条件を検討し、展開する細胞数、吸着性、展開効率などの最適化を行った。特に、白血球が均一かつ単一層に吸着する配置条件を検討した。これまでに白血球約180万個を単一層に配置する細胞チップを開発しており、本プロジェクトで高集積化（マイクロチャンバー数を2万個から7.8万個）することにより500万個以上の細胞を均一かつ単一層に配置することに成功した。したがって、複数枚の超集積型細胞チップを用いて、細胞ロスなく1千万個以上の白血球を均一かつ単一層に配置できることから、高感度なCTC検出系であることが示唆された。

The use of nucleic acid in isolated superaggregated cells, isolation and configuration of most blood cells, detection of circulating cells (CTC), and analysis of gene diversity make it possible to develop diagnostic systems. This year, the use of metal injection molding technology, resin manufacturing The diameter, depth, material, surface treatment and other conditions of the film are discussed, and the cell number, adsorption and expansion efficiency of the film are optimized. In particular, the white blood cells are uniformly separated from each other and the configuration conditions are discussed. About 1.8 million white blood cells are arranged in a single layer, and the cell population is highly concentrated (the number of white blood cells is 20,000 or 78,000). Therefore, more than 5 million cells are arranged in a single layer. A plurality of superaggregated cells are used, and more than 10 million white blood cells are uniformly arranged in a single layer. A highly sensitive CTC detection system is shown.

项目成果

マイクロアレイチップおよびマイクロアレイチップを用いた細胞培養方法

微阵列芯片及使用微阵列芯片的细胞培养方法

• 发表时间: 2022

1細胞解析および診断を目指した細胞チップ

1针对细胞分析和诊断的Cell芯片

• 发表时间: 2023
• 作者: 髙橋葉子;根岸洋一;山村昌平
• 通讯作者: 山村昌平

Fluorescence ratiometric DNA detection by peptide nucleic acid-pyrene binary probes

• DOI: 10.1016/j.bmcl.2022.128838
• 发表时间: 2022-06-04
• 期刊: BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 2.7
• 作者: Ishii，Koki;Tsuchitani，Sakura;Kitamatsu，Mizuki
• 通讯作者: Kitamatsu，Mizuki

マイクロアレイと三次元微小構造ウェル内の流れ場による細胞操作

在三维微结构孔中使用微阵列和流场进行细胞操作

• 发表时间: 2022
• 作者: 青山絵理子;久保田聡;滝川正春;佐野涼太，小山健太朗， 上野秀貴，山村昌平，鈴木孝明
• 通讯作者: 佐野涼太，小山健太朗， 上野秀貴，山村昌平，鈴木孝明

細胞マイクロアレイの三次元構造ウェルの流れ場による細胞固定効率

细胞微阵列三维结构孔中流场的细胞固定效率

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐野涼太;小山健太朗;上野秀貴;山村昌平;鈴木孝明
• 通讯作者: 鈴木孝明