迅速な抽出：ワシントン大学の研究者が高速DNAデバイスを開発
アリサ・レズニック著
人間のDNAを抽出して分析するという概念は、ほとんどの人にとって、少し敷居が高いものです。しかし先週、ワシントン大学の研究で、このプロセスはそれほど複雑である必要はないことを示唆する装置が発表されました。
代わりに、舌に綿棒で一回刺すだけで検査を開始して終了することもできます。
機械工学准教授のJae-Hyun Chung氏が率いるワシントン大学のエンジニアチームは、ベルビューに拠点を置くNanoFacture社と協力し、DNA抽出のワンステップシステム用デバイスを開発した。
チョン氏によれば、このプロセスは小学生でも簡単にできるはずだという。
「私たちは、小中高生が使えるデバイスを作りたかったのです」とチョン氏は語った。
この装置は、DNAを他の体液やタンパク質から分離することで、DNA抽出作業を効率化することを目的としています。このシステムは、唾液を綿棒で採取し、体液を分離することで、分析に適したクリーンなDNAサンプルを作成します。
この装置自体は、小型のコーヒーマシンのような外観をしています（下図参照）。綿棒で採取したDNAを装置内にセットし、小さなプローブを各サンプルに挿入することで分離プロセスが開始されます。電界によってDNAはプローブに引き寄せられ、他の粒子は浮遊して除去されます。
全体のプロセスには約 3 分かかります。
従来のサンプル分離方法と比較すると、この装置ははるかに小型で持ち運びが容易です。しかし、Chung氏によると、この装置がもたらす改善点はサイズと速度の変化だけではありません。環境にも優しい代替手段でもあるのです。
「現在のプロセスでは、有毒な化学物質を大量に使用しているため、限られた数のサンプルしか処理できません」とチョン氏は述べた。「この製品は、他のキットの1000分の1の化学物質しか使用しませんが、性能は同等です。」
2006年、研究チームはDNA抽出技術の開発に着手し、その効率化に注力しました。Chung氏によると、DNA分析における最大の研究障壁の一つは、クリーンなサンプルを作成するために必要な分離プロセスです。現在のプロセスの一つは、DNAを他の液体から分離するために回転させる大型の遠心分離システムです。
NanoFacture社の装置は、遠心分離法よりもはるかに高速で、重質の化学物質を使用せずに機能します。また、持ち運び可能なため、自宅で使用したり、遠隔地に持ち運んで低コストの検査を行うことも可能だとChung氏は述べています。
「DNA分析における主要な課題の一つは、ゲノム配列解析、疾患診断、法医学分析のためのゲノムDNAを迅速に調製することです」と彼は述べた。「この製品は、ヒトサンプルから精製DNAを調製する煩わしさを解消します。」
より大規模な装置では、同時に 96 個のサンプルを濾過できるが、患者が自宅に持ち帰れる使い捨ての形態に拡張することもできる。
この装置は、ナノファクチャー社が現在開発中のいくつかの関連装置の最初のものだ。チョン氏によると、同社は同様の技術を使って結核などの伝染病を迅速に検査できる装置も開発中だという。
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