液中微小液滴の静電搬送を利用したPCRの研究

利用液体中微滴的静电传输进行 PCR 研究

• 批准号: 14011211
• 负责人: 鳥居 徹
• 金额: $ 3.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14011211/
• 关键词: PCR; 静電搬送; 液滴; 通電加熱; DNA

DNA増幅法としてPCRだけでなく、栄研化学社のLAMP法をはじめとした定温増幅法が開発されている。本研究の最終目標はPCRを微小液滴内で実現することであるが、一番の課題は温度コントロールであり、定温増幅法はPCRに先駆けて容易に実現できるであろうと考えている。そこで、微小液滴を液中(シリコンオイル)で定温に保つことによって微小液滴内でDNAを増幅させることを試みた。サーマルサイクラーを用いてシリコンオイル内で0.5μ1の液滴を65℃で30分加熱して、静電搬送を行う電極上へと滴下し、蛍光顕微鏡で観察を行った。結果、増幅している液滴と増幅されていない液滴をはっきり区別できる程度に蛍光を発しており、顕微鏡を通して確認することができた。この結果を踏まえて、次に静電搬送を行う電極フィルムに熱電対センサーとマイクロセラミックヒーターを取り付けて、65℃に液相(シリコンオイル)を加熱保温し、そこへ0.5μ1の微小LAMP液滴を導入して30分ほど観察した。途中、熱対流によって液滴が動かされてしまい、顕微鏡下で見失うことが度々あった。そこで、静電搬送を行う際の搬送可能印加電圧パターン周波数より高めの周波数を液滴に印加したところ、熱対流により動かされることを防ぐことができた。しかしながら、30分経過後液滴の発光は観察できなかった。原因は熱電対センサーの不具合と考えられ、現在センサーの修正を行っている状態である。また、液適温度を計測するために、ローダミンを液滴内に入れてその蛍光強度変化から温度測定を試みたが、定常状態でも蛍光強度が変化する、測定によりばらつきがあるなどの問題がありまだ確定していない。

DNA amplification and PCR were developed by LAMP method. The ultimate goal of this study is to realize PCR in small droplets. The problem is to improve the temperature and amplitude of PCR. In the case of small droplets, the temperature is constant and the DNA amplitude is increased. The liquid droplets of 0.5μ1 are heated at 65℃ for 30 minutes, and the electrostatic transport is carried out on the electrode. The results show that the amplitude of the droplet increases, and the droplet size increases. As a result of this, the electrode for electrostatic transport was selected, the liquid phase was heated at 65 ° C, and the minute LAMP droplets were introduced at 0.5μ1 for 30 minutes. On the way, the liquid droplets are moving, and the micro-mirror is missing. Electrostatic transfer is possible due to the high frequency of the current, the high frequency of the liquid, and the high frequency of the thermal current. After 30 minutes, the liquid drops will emit light. The reason is that there is no combination of heat and electricity, and the correction of heat and electricity is now in progress. The temperature of the liquid is measured, and the intensity of the light in the liquid drops is changed. The temperature is measured, and the intensity of the light in the steady state is changed. The problem of measurement is determined.

项目成果

Masaya Tokoro, et al.: "PCR Using Electrostatic Micromanipulation"PROCEEDINGS of SICE Annual Conference 2002. 1259-1261 (2002)

Masaya Tokoro 等人：“PCR 使用静电显微操作”2002 年 SICE 年会论文集。1259-1261 (2002)