磁気微粒子を用いた自動遺伝子解析システムの開発

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磁気微粒子を用いたDNAの分離精製機能を有する遺伝子組換え用ワークステーションはすでに市販されており,遺伝子組換えの様々な操作の自動化が可能である.しかし,電気泳動によるDNAの分離・精製を行うことができないため遺伝子解析や遺伝子組換えの全自動化は不可能であった.そこで,アガロースゲルによるDNAの分離・精製の自動化を実現するためにシステムの改造を行った.具体的には,電気泳動装置,CCDカメラを用いたゲル撮影装置,自動サンプル注入装置及びゲル回収装置の開発とそれらに伴うソフトの開発を行った.作製した装置(SX-8G plus)は,コンピューター上からのコマンドにより装置内を3次元的に自由に移動できる8連のノズルを有し,デスクトップには,マイクロタイタープレート,チップラック,試薬コンテナーの他に,自動開閉蓋式サーマルサイクラー,試薬をストックするための冷却ブロック,アガロースゲル電気泳動槽が配置されている.また,電気泳動用電源,ゲルの染色と脱色を自動で行うためのポンプ,ゲルを撮影するためのトランスイルミネーターとCCDカメラも本体に組み込まれている.SX-8G plusは,これまで困難とされていたアガロースゲル電気泳動,遺伝子断片の検出とゲルからの切り出しの自動化を可能とした.一般的に,XYZロボットはアガロースゲルのウエルの位置を合わせるのに十分な精度を有している.ロボットによるサンプルのアガロースゲルへのローディングが困難なのは,使用するチップやゲルの位置などの精度が低いためである.SX-8G plusでは,特別な二重になったコームを使用することで,チップやゲルの精度の低さによるローディングの失敗を防いでいる.ゲルの写真はCCDカメラで撮影されコンピューターに取りこまれる.目的のDNA断片をディスプレイ上でカーソルを用いて指定することにより,自動的に切り出すことが可能である.ゲルの切り出しはノズルにゲルカッターを装着しておこない,切り出したゲルはマイクロタイタープレートなの任意の位置に排出される.現在,この装置の性能評価を行っている.