臨床検査49巻5号

2005年05月発行

今月の主題 マイクロアレイ技術の進歩 話題

3Dマイクロアレイ

著者： 長岡智紀¹² 坂本宙子¹ 佐藤卓朋¹

所属機関： ¹オリンパス株式会社バイオメディカル開発部 ²浜松医科大学医学部臨床検査医学講座

ページ範囲：P.557 - P.561

I. はじめに

　1980年代後半に，Southernにより，ガラス基板等の不透過性基板上に多数のオリゴヌクレオチドを固相するアレイが考案されてから15年以上が経過した¹⁾．1990年代初頭には，アフィメトリックス社によって，フォトリソグラフィー法を用いて製造された高密度DNAチップが登場し，スタンフォードタイプの高密度DNAマイクロアレイとともに，現在，様々な研究分野で用いられている^2,3)．ガラス基板を用いたマイクロアレイは，年々，品質が高められ，登場初期に比べて安定した結果が得られている．一方，実際の臨床検査の場面では，再現性や特異性，定量性のほかに，迅速性，簡便性に優れた性能が求められるであろう．

　われわれは，フロースルー型多孔質フィルターを基板に採用することで，オリゴDNAプローブを3次元的に固相化することが可能な3D(3-dimensional)マイクロアレイ(PamChip^(R) Microarray，以後PamChipと略す)と，これを用いる専用のハイブリダイゼーション反応部と検出部を一体化したマイクロアレイシステム(FD10)を開発し，迅速性，簡便性を備えた，将来的な臨床検査への応用を目指したプラットフォーム技術として，本誌47巻13号にて紹介した⁴⁾．今回は，このマイクロアレイシステムの再現性や特異性，定量性を示す具体的な事例や，シグナル検出感度や測定レンジを飛躍的に高めるための応用技術について紹介し，臨床の現場において，今後さらに求められるであろう微量サンプルへの適用の可能性について言及したい．

参考文献

１) Southern E：Patent GB8810400, 1988

２) Fodor SP, Read JL, Pirrung MC, et al：Light-directed, spatially addressable parallel chemical synthesis. Science　251：767-773, 1991

３) Schena M, Shalon D, Davis RW, et al：Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray. Science　270：467-470, 1995

４) 長岡智紀，米川裕之，佐藤卓朋，他：マイクイロアレイ．臨床検査　47：1681-1686, 2003

５) Hokaiwado N, Asamoto M, Tsujimura K, et al：Rapid analysis of gene expression changes caused by liver carcinogens and chemopreventive agents using a newly developed three-dimensional microarray system. Cancer Sci　95：123-130, 2004

６) Wu Y, de Kievit P, Vahlkamp L, et al：Quantitative assessment of a novel flow-through porous microarray for the rapid analysis of gene expression profiles. Nucleic Acids Res　32：e123, 2004

７) van Beuningen R, van Damme H, Boender PJ, et al：Fast and specific hybridization using flow-through microarrays on porous metal oxide. Clin Chem　47：1931-1933, 2001

８) Anthony RM, Schuitema ARJ, Chan AB, et al：Effect of secondary structure on single nucleotide polymorphism detection with a porous microarray matrix；implications for probe selection. Biotechniques　34：1082-1089, 2003

９) Khrapko KR, Lysov YP, Khorlin AA, et al：A method for DNA sequencing by hybridization with oligonucleotide matrix. DNA Seq　1：375-388, 1991

10) Maekawa M, Nagaoka T, Taniguchi T, et al：Three-dimensional microarray compared with PCR-single-strand conformation polymorphism analysis/DNA sequencing for mutation analysis of K-ras codons 12 and 13. Clin Chem　50：1322-1327, 2004

11) Van Gelder RN, von Zastrow ME, Yool A, et al：Amplified RNA synthesized from limited quantities of heterogeneous cDNA. Proc Natl Acad Sci USA　87：1663-1667, 1990