高感度cDNAマイクロアレイ解析用キャピラリーガス比例計数管の実用化開発

用于高灵敏度 cDNA 微阵列分析的毛细管气体正比计数器的实用开发

• 批准号: 15011202
• 负责人: 門叶 冬樹
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Yamagata University
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15011202/
• 关键词: cDNAマイクロアレイ; ポストゲノム; キャピラリープレート; 光検出器

DNAチップやcDNAマイクロアレイを用いた解析方法の主流は、2種類の蛍光物質でラベルされたDNAをハイブリダイズし、そこからの蛍光強度を検出する方法である。この装置のスキャナーに要求される性能として、サイズが数10μmで間隔100μm程度に配列されているスポットからの蛍光量を、定量的に識別できることが強く求められている。そこで、本研究では従来のスキャナーと比較して、"100倍の感度"、"定量測定"、そして"高い時間分解能"での解析を目的にキャピラリープレートガス比例計数を用いた高感度光スキャナーの基礎開発を行うことである。本検出器は、1)光電面、2)キャピラリーガス比例計数管、3)光センサーのハイブリッドタイプのシステム構成である。これらのデバイスをそぞれぞれ独自に開発を進め、最終的に組み合わせを行い高感度光スキャナーの実現を目指す。本年度、開発研究を行った内容は以下の通りである。1)光電面部:浜松ホトニクスと共同で本装置に使用する光電面について具体的な仕様・検討・試験を開始した。光電面としては、バイアルカリ金属を使用することとした。ガス中での光電面の酸化状態の試験を継続的に行った。2)キャピラリーガス比例計数管:CGPCに封入するガスを「アルゴンとテトラフルオロメタン」の混合ガスに変えてその特性試験を行った。この混合ガスにより、CGPCの光増殖機能によって得られる励起発光波長は従来の290nmから620nmの赤い波長側へシフトできる。特性試験は、高エネルギー加速器研究機構の放射光施設で行った。具体的には、エネルギーの異なるX線を直径約400μmφにコリメートして入射させ本検出器の位置に対する感度の一様性およびダイナミックレンジの測定を行った。これらX線を用いたCGPCの特性試験からcDNAマイクロアレイスキャナーとしての性能を評価した。3)光センサー:Fiber Optics Plate (FOP)とCCD素子を装着した装置の設計を行い、CMOSセンサー装置の基礎実験を60keVのX線を用いて行った。

使用DNA芯片和cDNA微阵列的主流分析方法是一种用两种类型的荧光物质杂交DNA并从中检测荧光强度的方法。作为该设备扫描仪所需的性能，对以几十千米的尺寸和大约100μm的尺寸排列的斑点有很大的需求。因此，在这项研究中，与常规扫描仪相比，使用毛细管板气体比例计数的高度敏感光学扫描仪的基本发展进行分析。该检测器的混合系统配置为1）光电表面，2）毛细管气体比例计数器和3）光传感器。这些设备中的每一个都是独立开发的，并最终将它们结合在一起以创建高度敏感的光扫描仪。今年进行的开发研究如下。 1）光电表面：与Hamamatsu光子学合作，我们已经开始对该设备中使用的光电表面进行特定规范，检查和测试。作为光电表面，使用了小瓶金属。对气体中光电表面的氧化态进行连续进行测试。 2）毛细管气体比例计数器：CGPC中包围的气体被与氩气和四氟甲烷混合的气体代替，并进行了特征性测试。这种混合气体允许通过CGPC的光周增殖功能获得的激发发射波长从常规的290 nm转移到620 nm的红色波长一侧。在高能量加速器研究所的同步加速器辐射设施上进行了特性测试。具体而言，将具有不同能量的X射线准直至直径约为400μmφ和入射，并测量了对检测器位置和动态范围的敏感性均匀性。使用这些X射线从CGPC的特征测试中评估了cDNA微阵列扫描仪的性能。 3）光传感器：我们设计了配备了光纤板（FOP）和CCD元件的设备，并使用60kev X射线进行了CMOS传感器设备上的基本实验。

项目成果

H.Sakurai, S.Gunji, F.Tokanai.et al.: "Characteristics of an X-ray imaging detector with double capillary plates"Nucl.Instr. and Meth.A. 513. 282 (2003)

H.Sakurai、S.Gunji、F.Tokanai.et al.：“具有双毛细管板的 X 射线成像探测器的特性”Nucl.Instr.