2008 Fiscal Year Annual Research Report
磁力を利用した液滴ハンドリングによる一細胞デジタルPCRの開発
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20360371
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大河内 美奈 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 准教授 (70313301)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本多 裕之 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70209328)
加藤 竜司 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50377884)
式田 光宏 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80273291)
水谷 孝 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70273290)
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| Keywords | 液滴 / 磁性粒子 / PCR / 細胞 |
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| Research Abstract |
遺伝子解析やイムノアッセイなどの一連の生化学分析をチップ上に集積化したLab-on-a-ChipやμTAS (micro Total Analysis System)と呼ばれるバイオセンシングデバイスの開発が進められている。我々は、磁性微粒子を利用した液滴搬送システムを開発し、磁石で液滴を移動させることで各反応操作を行う方法を開発した。本研究では、この液滴搬送システムを用いた一細胞解析について検討し、細胞1個を液滴内に挿入した後、液滴を磁石で搬送させることで、細胞溶解、逆転写、PCR増幅の一連の反応操作を進めた。まず、解析に用いる磁性微粒子について検討したところ、アミノ基修飾した磁性微粒子に負電荷ポリマーをコートすることにより磁性微粒子によるPCR阻害のない磁性微粒子を設計することができた。そこで、腫瘍マーカーとなる遺伝子であるWT1を構成的に発現している細胞K562および健常者から採取したT細胞を用いて液滴ハンドリングにより遺伝子発現解析を行った。健常者由来T細胞ではWT1遺伝子の発現量がβアクチンの0.2倍以下であったのに対し、K562では0.6倍と高い発現が確認された。以上のことから、磁性微粒子を用いた液滴ハンドリングにより1細胞レベルで遺伝子発現が可能であることが示された。また、同様の搬送システムを利用したイムノアッセイデバイスにより前立腺癌のバイオマーカーであるPSAの検出を行った。抗体を結合した磁性微粒子を用いることで、サンドイッチELISAを行い、磁性微粒子上にHRP標識抗体を結合させた。磁石で磁性微粒子を引き寄せることで電気化学的に検出した。また、マイクロパターニングしたカーボンナノチューブを電極として用いることでさらに検出の高感度化を図った。以上のことから、磁性微粒子を利用した液滴ハンドリング法は細胞の遺伝子解析やイムノアッセイに有効であることが示唆された。
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