等温遺伝子増幅法と多項目無標識検出法によるエクソソーム解析

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本研究では、等温遺伝子増幅法による目的物質由来シグナルの増幅と無標識検出を組み合わせ、超高感度でエクソソームをはじめとする複数のバイオマーカーを同時解析するマイクロチップの開発を目的とする。また、これまで開発してきた無標識検出システムとナノ構造体を用いた生体分子の高性能分離を組み合わせることによる、ハイスループットなエクソソーム内包microRNA解析方法の開発に取り組んでいる。本年度は、将来の実用化を見据え、解析用マイクロチップ作製方法の簡便化に取り組んだ。レーザー干渉露光法と一般的なフォトリソグラフィ技術を組み合わせることで、簡便にナノ構造体をマイクロ流路中に作製することが出来る。また、レーザー干渉露光法によって作成するナノ構造体のサイズは、厳密結合は理論に基づくシミュレーション解析により最適化を行い、作製したマイクロチップは、SEMとAFMによって評価した。周期構造のパターニングに限られるものの、レーザー干渉露光法を用いることで、簡便・迅速に流路をパターニングすることが可能となり、マイクロ・ナノ流体デバイス作製方法として有用であることを示した。試作したマイクロチップとこれまでに構築してきた無標識検出システムを用いて分離分析を行った。エクソソーム内包microRNAのモデル物質として、サイズの異なる二種類のDNAを用いて分離・無標識検出を行った。作製したナノピラーデバイスを用いることでDNA の分離場と検出場を分けることなく、無標識で分離の様子をモニタリングすることが出来た。また、YOYO-1 によって蛍光標識化した分離結果と比較を行った。無標識で分離分析を行うことで、より高性能な分離が達成される可能性が実験結果、計算結果双方から示唆された。本手法は、エクソソームに内包されたmicroRNAの複数同時解析への応用が期待される。