Development of micropore devise to detect chromosome aberrations

本研究ではマイクロポアを用いた染色体の構造情報の高速・高感度取得を実現し、染色体異常を検出する新規デバイスを開発することを目的とする。本年度は、ヒト培養細胞からの染色体単離方法とデバイスのポアサイズについて、染色体構造評価に適した条件の検討を実施した。条件検討には染色体異常がみられないヒト正常細胞（hTERT-RPE株）から単離した染色体を用い、染色体がポアを通過した際に観測される電流阻害波形のピーク幅と高さで構造を評価した。染色体単離方法については、ポリアミンバッファー法、クエン酸法、へキシレングリコール法、メタノール・酢酸法、硫酸マグネシウム法により調製した染色体をポアデバイスで解析し、波形パターンを比較した。その結果、メタノール・酢酸法の染色体以外では染色体の構造を反映していると考えられる多数の波形パターンが観測され、そのパターンに大きな差はみられなかった。このため、一般的な染色単離方法であるポリアミンバッファーを用いた手法で調製した染色体を解析に用いることとした。ポアサイズについては、ヒト染色体のサイズが数マイクロメートルであるため、ポアの目詰まりを抑えるために直径10マイクロメートルのポアを用いた解析を実施した。しかしながら、10マイクロメートルのポアサイズでは、ポア通過時の染色体の方向がランダムであるため波形パターンが複雑になり、染色体構造の評価に十分な精度が得られなかった。このため、ポアのサイズをさらに小さくすることでポア通過時の染色体の方向を制限するなど、デバイスの仕様を再設計する。

本研究ではマイクロポアを用いた染色体の構造情報の高速・高感度取得を実現し、染色体異常を検出する新規デバイスを開発することを目的とする。本年度は、ヒト培養細胞からの染色体単離方法とデバイスのポアサイズについて、染色体構造評価に適した条件の検討を実施した。条件検討には染色体異常がみられないヒト正常細胞（hTERT-RPE株）から単離した染色体を用い、染色体がポアを通過した際に観測される電流阻害波形のピーク幅と高さで構造を評価した。染色体単離方法については、ポリアミンバッファー法、クエン酸法、へキシレングリコール法、メタノール・酢酸法、硫酸マグネシウム法により調製した染色体をポアデバイスで解析し、波形パターンを比較した。その結果、メタノール・酢酸法の染色体以外では染色体の構造を反映していると考えられる多数の波形パターンが観測され、そのパターンに大きな差はみられなかった。このため、一般的な染色単離方法であるポリアミンバッファーを用いた手法で調製した染色体を解析に用いることとした。ポアサイズについては、ヒト染色体のサイズが数マイクロメートルであるため、ポアの目詰まりを抑えるために直径10マイクロメートルのポアを用いた解析を実施した。しかしながら、10マイクロメートルのポアサイズでは、ポア通過時の染色体の方向がランダムであるため波形パターンが複雑になり、染色体構造の評価に十分な精度が得られなかった。このため、ポアのサイズをさらに小さくすることでポア通過時の染色体の方向を制限するなど、デバイスの仕様を再設計する。