がん細胞結合ペプチド高効率探索を実現する操作システムの開発

开发可高效搜索癌细胞结合肽的操作系统

• 批准号: 17J09926
• 负责人: 神永 真帆
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09926/
• 关键词: マイクロ流路デバイス; スクリーニング; バイオMEMS; ペプチドスクリーニング

(1)がん細胞に特異的に結合するペプチドなどの分子を探索するためのマイクロ流路デバイスの完成非特異的結合分子を除去する機能を実装した分子探索マイクロ流路デバイスを作製した．標的細胞培養チャンバの上流に複数の非標的細胞チャンバを直列させることで，非標的細胞に非特異的に結合する分子を除去したうえで標的細胞特異的結合分子を探索することができる．チャンバへの細胞導入時には細胞均一分散構造を設けることで細胞を均一に分散させた状態で培養し，細胞の有効面積を向上させることができた．また，デバイス内にマイクロバルブを組み込むことで，探索ステップに合わせて流路を切り替えることができた．蛍光標識抗体を利用して非特異的結合分子除去機能を確認した．(2)特異的結合分子のがん細胞への結合の効率化細胞培養チャンバの天井高さを変化させるデバイスを製作し，分子と細胞との距離を小さくすることにより，結合分子の回収率を上昇させることを試みた．また，それを蛍光標識抗体を用いた実験により確認した．(3)より高さの高い流路を閉鎖することができるバルブの開発これまで開発したバルブで閉鎖可能な最大流路高さは100 μmであった．これは，浮遊状態の標的細胞が通過するには十分であるが，細胞培養のためにはチャンバの高さは200 μm以上必要である．よって，チャンバと流路の高さが異なり，接続部位において段差が生じ，細胞やサンプルが滞留する問題があった．そこで，液流路断面を工夫したバルブを製作し，チャンバと段差なしに接続できる高さ350 μmの流路を閉鎖可能なバルブの開発に成功した．

（1）完成微通道设备以搜索特异性结合癌细胞的分子（例如肽）。创建了一个分子搜索微通道设备，该设备实现了去除非特异性结合分子的功能。通过将靶细胞培养室上游的多个非目标细胞腔绑定，在搜索靶细胞特异性结合分子之前，可以去除非特异性结合的分子。当将细胞引入腔室时，提供了均匀的细胞分散结构，并以均匀分布的状态培养细胞，从而改善了细胞有效区域。另外，通过将微源车掺入设备中，可以根据搜索步骤切换流道。使用荧光标记的抗体证实了去除非特异性结合分子的功能。 （2）特定结合分子与癌细胞的有效结合我们创建了一种改变细胞培养室的天花板高度的装置，并试图通过降低分子与细胞之间的距离来提高结合分子的恢复速率。使用荧光标记的抗体的实验也证实了这一点。 （3）可以关闭高于开发的阀门的阀门的发展，直到现在可以关闭的最大流动路径高度为100μm。这足以使浮动靶细胞通过，但是对于细胞培养，腔室高度必须为200μm或更多。因此，腔室和流动路径的高度有所不同，从而导致连接位点的步骤，从而导致细胞和样品保留在问题中。因此，我们制造了一个阀门，该阀具有设计的液体流动路径的横截面，并成功地开发了一个可以关闭350μm高流量路径的阀，该阀可以连接到腔室，而无需任何步骤。

项目成果

標的細胞特異的結合分子付着効率向上のためのマイクロ流路高さ切り替え

微通道高度切换以提高靶细胞特异性结合分子附着效率

• 发表时间: 2019
• 作者: Iwabuchi Hiroyuki;Oyama Tsutomu;Kumada Akiko;Hidaka Kunihiko;佐々木敏彦;神永 真帆，石田 忠，小俣 透
• 通讯作者: 神永 真帆，石田 忠，小俣 透