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前年度までに開発した尿中cfDNA回収用粒子は、高効率にcfDNAを回収するものの、鎖長の短い数10bpのcfDNAが大量に回収される傾向が見られた。回収されたcfDNAから疾患による変異を解析するには、より長い鎖長のcfDNAの回収が必要であると考え、粒子の表面官能基、粒子径、細孔径を変更させた粒子を調製し、回収されるcfDNAについて調べた。
始めに表面修飾したLysの鎖長を変化させた。LysのみではDNAは捕捉されず、重合体であるpoly-Lysを修飾することでDNAが効率的に回収された。Lysの重合度を変化させても、捕捉されるDNAの量や鎖長には大きな変化が見られなかった。つまり、poly-Lysは、短いDNAを効率的に回収するのに適していると考えた。
次に、表面修飾基としてアミンを選択し、DNAの捕捉能を評価した。アミンとして、アミン、トリアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミンを用いた。いずれのアミンもDNAを効率的に捕捉した。アミンの塩基性が強くなるほど、アミン修飾粒子で捕捉したDNAを粒子から脱離させるのが難しくなった。またアミン修飾粒子は、鎖長の長いDNAも効率的に回収した。
さらに粒子自身の大きさや細孔径がDNAの回収に与える影響を調べた。粒子径を小さくするほど、粒子の比表面積が増大することから、DNAの回収量の増加が期待されたが、大きな変化は見られなかった。また細孔径もDNAの回収量や回収されるDNAの鎖長には大きな影響を与えないことが分かった。
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