本研究では、人工脂質膜小胞であるジャイアントリポソームを検出反応の容器（リアクター）として用い、エクソソーム内封マイクロRNAを高感度および簡便に検出可能なマイクロデバイスの構築を目的とする。このデバイスは、サンプルに含まれるエクソソームとエクソソーム捕捉磁気ビーズを吸着させて回収する(1)回収エリア、回収エリアから夾雑物の混入を最小限にしてエクソソーム結合磁気ビーズのみを移送する(2)移送エリア、磁気ビーズに吸着したエクソソームと反応試薬内封リポソームとの融合、リポソーム内でのマイクロRNAの増幅と蛍光検出を行う(3)反応・検出エリアの3つのエリアから構成されている。
1年目である本年度は、(3)反応・検出エリアにおけるデバイスの構造、リポソームの融合とマイクロRNAの増幅・蛍光検出の条件検討を行った。本エリアの構造は、研究代表者が2018～2020年度の基盤研究（C）で開発した、ガラス基板上にシリコン電極とリポソームを保持するPDMS製のマイクロウェル構造を有する電気融合デバイスを応用した。エクソソームを模擬したマイクロRNA内封リポソームとマイクロRNA増幅試薬内封リポソームを、リン脂質を用いて界面通過法により作製した。この2種類のリポソームを電気融合デバイスのマイクロウェル部分にトラップさせ、顕微鏡観察下で電圧を印加してリポソームの膜融合を行い、さらにこのデバイス上でリポソームを加温して、マイクロRNAの増幅を進行させ、増幅産物の蛍光検出に成功した。