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[2006/12/14]

ニュースリリース
報道関係者各位
奈良先端科学技術大学院大学
物質創成科学研究科 光機能素子科学講座

超小型・高機能DNA検出システム実用化に道筋
─ オーダーメイド医療,遺伝子組み換え食品管理などに期待 ─


【新規発表事項】
 奈良先端科学技術大学院大学 光機能素子科学講座(奈良県生駒市, 太田 淳教授)は,CMOSイメージセンサ上に直接DNAスポット(DNA断片を固定した微小検出点)を形成し,光および電位変化によってDNAスポットを計測する技術を世界で始めて開発しました。同技術により,光学系を必要としない,小型で携帯可能なDNAマイクロアレイ(DNAチップ)システムの実用化が期待されます。現在実用化されているDNAマイクロアレイシステムは,研究所やラボなどで利用される大規模なシステムに限られていました。同講座では,本技術をベースとすることにより,マイクロアレイと使い捨て検出機構を一体化したDNAマイクロアレイ技術の実現を目指しています。研究代表者の徳田崇助手は,遺伝子組み換え食品検査など産業用途や医療の臨床現場などで利用できるポータブルDNA分析システムを実現したいと抱負を述べています。

【背 景】
 オーダメイド医療,遺伝子組み換え食品の管理など,DNA分析を応用した医療・産業技術への関心と期待は急速に増大しています。しかし,現在の遺伝子分析は,DNAマイクロアレイシステムやDNAシーケンサといった研究用途の大規模なものに限られていました。一方で,産業・医療の現場で用いられている単機能(単一の生物分子を検出する)試薬ベース判定法においては,生物分子の遺伝子を判定基準とする技術は普及しておらず,分子ごとの特異的な化学反応が利用されています。これらの間を埋める,現場でも使用できる,小型で10-10000程度のDNAやタンパクの遺伝子を並列分析・判定できる計測技術は,医療・産業の高度化を実現するために強く望まれていたものです。

【訴求点】
 現在,代表的な遺伝子分析技術であるDNAマイクロアレイは,あらかじめ準備した配列のわかったDNAスポットに,測定対象のDNA断片が特異的結合(ハイブリダイゼーション)することを利用する技術で,マイクロアレイスキャナと呼ばれる光学計測装置を用いた蛍光計測が主流です。しかし,マイクロアレイスキャナを用いるDNAマイクロアレイ技術は大規模であり,現場での簡便かつシンプルな計測には適していませんでした。本研究では,CMOSイメージセンサ技術をベースに,チップ表面の電位を計測する技術を組み合わせて光・電位デュアルイメージCMOSセンサを独自に開発,同センサ上にDNAスポット計測機能を形成することにより,チップ上でハイブリダイゼーションと計測の両方を行うことに成功しました。従来は大型の分析装置を必要としたDNA(および生体分子)マイクロアレイ技術を,超小型測定ヘッドとノートパソコン程度の簡便な技術として提供することが可能となります。オーダメイド医療・遺伝子組み換え食品管理をはじめ,広く医療・産業用途に利用することが期待されます。

【今 後】
 同講座では実用化に向けて,今回独自開発したセンサを用いたDNAマイクロアレイの更なる検出感度の向上・ハイブリダイゼーションプロトコール最適化を行うとともに,DNAマイクロアレイ・タンパクチップ技術を持つ企業との共同開発を進めていきます。

●備 考
 本成果は,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)産業技術研究助成事業による研究成果です。

【本件に関する問い合わせ先】
奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科   徳田 崇 助手
TEL:0743-72-6054 FAX:0743-72-6052
e-mail:tokuda@ms.naist.jp URL:http://mswebs.naist.jp/index.html

【テクニカルノートはこちら】
奈良先端科学技術大学院大学 光機能素子科学講座からの提案
・『オンチップバイオイメージセンサチップ』を用いた小型DNA等検出システムに関する共同開発の提案 [2006年12月18日]
【関連記事】
・奈良先端科学技術大学院大学,DNAの特異的結合を光と電位変化で計測できるCMOSイメージ・センサを開発 [2007年03月28日]



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