液中微小液滴の静電搬送を利用したPCRの研究

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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。