携帯型遺伝子診断機器に利用できる超多機能マクロ・マイクロインターフェースの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13025236
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 馬場 嘉信 徳島大学, 薬学部, 教授 (30183916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒井 昭博 (株)島津製作所, 分析機器事業部LC部, 主任(研究職)
• Keywords: マイクロ・ナノデバイス / ナノバイオ / システムオンチップ / 遺伝子 / 1分子計測

Research Abstract

本研究は、遺伝子・タンパク解析用電気泳動マイクロチップのサンプルインジェクション部を、単純構造でありながら、サンプルの精製・濃縮等の機能を同時に有する、多機能性マクロ・マイクロインターフェースを開発することを目的としている。本年度は、DNAおよびタンパク質のマイクロチップ上でのダイナミクスの研究とチップデザインの考案に関する研究を進めた。その結果、マイクロチップ上でのDNA分子のイメージングに基づき、そのダイナミクスを詳細に検討した。また、タンパク質については、マイクロチップ上のバンドのイメージングを行い、その挙動について詳細に検討を行った。さらに、ダイナミクスの結果に基づいて、マイクロチップ上のDNAおよびタンパクの挙動をシミュレーションを行った。特に、サンプルインジェクション部分のコンピュータシミュレーションを様々な条件下で進め、電場と圧力の組み合わせによるサンプルインジェクションが、特にタンパクの解析に最適であることを明らかにした。また、この条件下においては、タンパクの分離の性能も向上することが明らかとなった。これらの結果に基づき、新たなサンプル導入方法を開発し、タンパクの解析の高性能化に成功した。さらに、この条件をマルチチャンネルチップに適用し、同時に多数のタンパクサンプルを解析できる条件を検討し、12サンプルを15秒で解析できることを明らかにした。これらの結果は、プロテオーム解析を目指す、タンパクの高スループット解析および将来のタンパクによる携帯型診断技術開発にとって重要な成果である。

Research Products

• [Publications] Masanori Ueda: "Field-Inversion Electrophoresis on a Microchip Device"Electrophoresis. 22(2). 217-221 (2001)
• [Publications] Mari Tabuchi: "The Novel Injection Method for High-Speed Proteome Analysis by Capillary Electrophoresis"Electrophoresis. (in press). (2002)