AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構（AMED）の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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研究課題情報

研究課題名
全血対応が可能な細胞分取装置による癌モニタリング
課題管理番号
21he2202003h0003
統合プロジェクト
医療機器・ヘルスケアプロジェクト
9つの連携分野プロジェクト
オールジャパンでの医療機器開発プロジェクト
事業名
先進的医療機器・システム等技術開発事業 , 医療機器等における先進的研究開発・開発体制強靭化事業
タグ（2021）
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究＜医療機器開発につながるシステム開発を含む＞
 /開発フェーズ/非臨床試験・前臨床試験
 /承認上の分類/医療機器
 /対象疾患/新生物
タグ（2020）
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究＜医療機器開発につながるシステム開発を含む＞
 /開発フェーズ/非臨床試験・前臨床試験
 /承認上の分類/医療機器
 /対象疾患/新生物
タグ（2019）
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究＜医療機器開発につながるシステム開発を含む＞
 /開発フェーズ/応用
 /承認上の分類/医療機器
 /対象疾患/新生物
代表研究機関
メドリッジ株式会社
研究代表者
(2021) 益田泰輔 , メドリッジ株式会社 , 研究開発部・部長
 (2020) 益田泰輔 , メドリッジ株式会社 , 研究開発部・部長
 (2019) 益田泰輔 , メドリッジ株式会社 , 研究開発部・部長
研究期間
2019年度-2021年度
課題への総配分額

（単位：千円）

  • 198,737
  • 2021年度
     75,530
  • 2020年度
     76,797
  • 2019年度
     46,410
研究概要（2021）
2021年度は,臨床有効性評価および単一細胞分取評価を受けて,ソフトウェアのユーザビリティの向上にむけてユーザーインターフェイスの再検討を行う.また,標準品の部材供給及び組み付け方法の再検討を行う.これらを反映させ,自動化に向けてプロトタイプ機を作製する.また,ピラーギャップを新たに5, 6, 7 μmに対応した硬質オープン型マイクロ流体チップを新たに作製し,模擬がん患者血液を用いたスパイク実験を10回以上実施し,識別率を含む各種種細胞分離特性を評価する.また,細胞導入ユニットを見直し細胞分離の安定性を向上させる.これらを達成し,オープン型マイクロ流体チップの製造方法を確立する.
研究概要（2020）
2020年度は,昨年度までの,臨床有効性評価および単一細胞分取評価を受けて,マイクロピペットを組み込んだ細胞分取ユニットの改良を行う.それを踏まえた半自動細胞分取装置(第3次プロトタイプ機)を作製する.それに伴い,新たなに単一細胞分取アルゴリズムを組み入れたソフトウェアの改良を実施する.これにより,ユーザビリティの高いプロトタイプ機の設計および開発に着手する.また,昨年度から試作に着手したプラスチック樹脂によるオープン型マイクロ流体チップを用いて,各種細胞分離特性を検討する.ただし,表面の親水処理方法については,今年度も引き続き検討する.また,細胞導入ユニットを見直し細胞分離の安定性を向上させる.これらを達成し,オープン型マイクロ流体チップの製造方法を確立する.
研究概要（2019）
第2次プロトタイプ機の煩雑な手動操作を排除し,サンプルセット,細胞分離,検出,分取までを含む一気通貫の自動システムを構築するために,現行ソフトウェアの見直しを行う.2019年度は,細胞分離時のメニスカス部の位置制御,および細胞検出時の細胞解析アルゴリズムの再検討を実施する.細胞解析では,十分に判定できないCTCに対しても,一様に個別分取を実行し,検出時に取得した画像データと保存するものとする.それにより,未知のCTCに対しても,後半の遺伝子変異解析に細胞画像がタグ付けされるものとする.これらの検討結果を組み入れ,半自動タイプ(一部にユーザーの判断が加わるタイプ)の細胞分取装置(第3次プロトタイプ機)設計および開発に着手する.また,オープン型マイクロ流体チップの材質および製造方法の見直しを行い,マイクロ流体チップの安定的供給体制を確立する.現行シリコーン製マイクロ流体チップは,成型精度ならびに量産性に課題を残す.そこでプラスチックを含めた材質変更を検討し,オープン型マイクロ流体チップの試作を行う.

研究成果情報

【成果報告書】

成果の概要
既存のプロトタイプ機の煩雑な手動操作を排除し，サンプルセット，細胞分離，検出，分取までの一気通貫の自動システム（ソフトウェアを含む）の構築，およびオープン型マイクロ流体チップの安定的製造の確立を目指す．具体的には，当該細胞分離技術に影響を与える，気液界面のメニスカス位置の安定性や，細胞分離の安定性を図り，最終的には自動化された細胞分取装置を作製する．
2021年度は，臨床有効性評価および単一細胞分取評価を受けて，ソフトウェアのユーザビリティの向上にむけてユーザーインターフェイスの再検討を行った．また，標準品の部材供給及び組み付け方法の再検討を行った．ユーザービリティ向上のため，新たにチップホルダの設計に着手した．プロトタイプ機には，専用のチップホルダを搭載できるようにし，チップ据付の際にける個人誤差の排除や，異物混入（コンタミネーション）の抑制に努めた．また，患者血液から抽出したシングルCTCの損傷を抑えるために，分注容器を約8分で目的の冷却温度（2-6℃）に到達させる冷却装置を搭載した．これらを踏襲した，細胞分取装置の第４次プロトタイプ機を作製した．
　細胞分離特性の向上を目的として，ピラーギャップを新たに6, 7 μmに対応した硬質オープン型マイクロ流体チップを作製した．また，チップの残留血液を排除しやすくするためのチップ改良を行った．各種細胞分離特性評価を実施した結果，7 μmのピラーギャップにのみ目的の処理速度（平均3.0um/sec）が達成できることが明らかになり，ピラーギャップのサイズを7 μmと決定した．また，チップの改良により，洗浄工程（残留血液の除去）の時間を約10分から約6分まで削減できることを確認した．これにより，オープン型マイクロ流体チップの製造方法の確立とした．
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1.益田泰輔, 研究室だより：メドリッジ株式会社. 2022, in press

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1.Detection and Control of Micropipette for Single Cell Pickup Syste, Bilal TURAN, Ruixuan WENG, Satoshi MATSUSAKA, Taisuke MASUDA, Fumihito ARAI, 2021 JSME CONFERENCE ON ROBOTICS AND MECHATRONICS, 2021/6/6, 口頭

不明　/　口頭

2.High Purity Single Cell Isolation System Using Open Microfluidic Chip and a Holding Pipette, Ruixuan WENG, *Di CHANG, Bilal TURAN, Taisuke MASUDA, Fumihito ARAI, 7th International Conference on Advanced Mechatronics, 2021/7/1, 口頭

不明　/　口頭

3.肺がん患者血中CTCにおける EGFR変異解析を目指した1細胞解析方法の確立, 森倫子, 古川安津子, Bilal Turan, 益田泰輔, 新井史人, 松阪諭，第6回Liquid Biopsy研究会, 2022/1/28, ポスター

不明　/　ポスター



更新日：2023-04-17

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