DNAマイクロディスク:円形チップで遺伝子発現計測システムを革新する

DNA 微盘：利用圆形芯片彻底改变基因表达测量系统

基本信息

批准号：
16650109
负责人：
湊小太郎
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16650109/
关键词：
DNAマイクロアレイディスク遺伝子発現計測 DNAマイクロアレー

项目摘要

DNAマイクロアレイは遺伝子発現解析の基本的計測装置として広く利用されているが、測定の手間や結果の信頼性、あるいは機器の大きさや価格など、臨床的に常用する検査機器とするために解決が必要な問題点が多い。そこで本研究では、従来の矩形スライドガラスのかわりに、円盤状の「DNAマイクロディスク」を用いることによって、スポッティング、ハイブリタイゼーションから蛍光観測に至るすべての過程を高速化し、信頼性が高くかつ安価な一貫計測システムの実現を目指した。本年度は、プロトタイプの組み合わせ実験・評価と一貫システムの設計を行った。1)プロトタイプシステムの実用可能性検証実験:前年度に作製したプロトタイプシステムを使って大腸菌ゲノムの検出実験を行い、DNAマイクロディスク実用化の可能性を検証する実験をおこなった。大腸菌ゲノム検出用のDNAマイクロディスクを試作するためにスポッター装置を用いて、ディスクを回転させながらスポッティングを行った。大腸菌ゲノム中のリボゾーマルRNAの検出を試みた。2)プロトタイプシステムの改良:プロトタイプシステムの検証実験結果に基づいて問題点を洗い出し、設計の改良を行った。またゲノム検出用DNAを光化学反応による合成法についても検討し、基板上で検出領域の分子を合成する方法について考案した。検出領域の分子としてPNAを用いることでDNAよりもハイブリダイゼーション時の分子選択性を高くできることが報告されており、DNAマイクロディスクでの検出を高感度化するのに有用であると考えられる。有機合成化学を専門とする共同研究者のチームと共同で本開発を行っており、合成経路を探索して現在合成実験中である。3)商品化、規格化の検討:プロトタイプ装置と改良版装置を検討し、アプリケーション調査の結果を踏まえて、商品化と規格化の可能性について検討した。

DNA微阵列作为基因表达分析的基本测量设备被广泛应用，但要使其成为常规临床的检测设备，还需要解决测量工作量、结果的可靠性、设备的尺寸和价格等问题。使用起来有很多问题。因此，在本研究中，我们使用圆盘状的“DNA微盘”代替传统的矩形载玻片，以加速从点样、杂交到荧光观察的所有过程，并达到高可靠性和低成本的目的。测量系统。今年，我们对原型组合进行了实验和评估，并设计了一个集成系统。 1）验证原型系统实际可行性的实验：我们利用前一年创建的原型系统进行了大肠杆菌基因组检测实验，并进行了实验验证DNA微盘实际应用的可能性。为了制作用于大肠杆菌基因组检测的 DNA 微盘原型，我们使用点样器装置在旋转盘的同时进行点样。我们试图检测大肠杆菌基因组中的核糖体 RNA。 2）原型系统的改进：根据原型系统的验证实验结果，发现问题并改进设计。我们还研究了利用光化学反应合成用于基因组检测的DNA的方法，并设计了一种在基底上合成检测区域分子的方法。据报道，通过使用PNA作为检测区域的分子，可以使杂交时的分子选择性高于DNA，并且认为这对于提高DNA微盘检测的灵敏度是有用的。我们正在与有机合成化学领域的联合研究人员团队合作开发该产品，目前正在探索合成路线并进行合成实验。 3）商业化和标准化的考虑：我们审查了原型设备和设备的改进版本，并根据应用调查的结果考虑了商业化和标准化的可能性。