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

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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。