JP2007114103A - Probe-fixing gel - Google Patents

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直之 外川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an efficient reaction between a probe fixed to a gel network structure by probe-fixing gel and a target specimen, the probe-fixing gel being made by fixing the probe in the network structure with spatial flexibility. <P>SOLUTION: The probe and the gel containing a high-molecular compound are prepared and then the high-molecular compound in the gel is removed to obtain the probe-fixing gel. The probe-fixing gel allows an efficient reaction between the probe and the target specimen. This gel can be used also as a member of a DNA micro-array. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、効率よく標的試料を検出できるプローブ固定化ゲルに関する。   The present invention relates to a probe-immobilized gel that can efficiently detect a target sample.

1990年代後半にトランスクリプトーム解析を推し進める技術としてマイクロアレイが登場した。マイクロアレイはDNAチップとも呼ばれ、ガラスやシリコン製の小基盤上にDNA分子を高密度に配置したものである。マイクロアレイを用いることで様々な遺伝子発現を同時に観察することができる。   In the late 1990s, microarrays appeared as a technology that promoted transcriptome analysis. Microarrays, also called DNA chips, are DNA molecules arranged at high density on a small substrate made of glass or silicon. By using a microarray, various gene expressions can be observed simultaneously.

DNAマイクロアレイはその作成原理によりスタンフォード方式とAffymetrix社方式の2つに大別される。スタンフォード方式のDNAマイクロアレイは、あらかじめ調製されたDNA断片、例えばcDNA保持プラスミドよりPCR法によって増幅させたものをスライドガラス上に高密度にスポットしたマイクロアレイである(非特許文献1)。一方、Affymetrix社方式のマイクロアレイは、フォトリソグラフィック技術と光照射化学合成を組み合わせて、基盤上で20-25mer程度のオリゴヌクレオチドを合成することにより作成されるマイクロアレイである(非特許文献2)。 DNA microarrays are roughly divided into two types, the Stanford method and the Affymetrix method, depending on the principle of creation. The Stanford DNA microarray is a microarray in which DNA fragments prepared in advance, for example, those amplified by a PCR method from a cDNA-holding plasmid, are spotted at high density on a slide glass (Non-patent Document 1). On the other hand, Affymetrix's microarray is a microarray produced by synthesizing about 20-25mer oligonucleotides on a substrate by combining photolithographic technology and light irradiation chemical synthesis (Non-patent Document 2).

また、近年、その他の技術として、貫通孔基板を利用した貫通孔利用型マイクロアレイも開発されている。例えば、メトリジェニックス社製のフロースルーチップは、微小な貫通孔が規則正しく配列されたシリコン製基板の表面にプローブである核酸を固定化し、その貫通孔内にターゲット核酸試料溶液を通液させることで、核酸プローブとターゲット核酸をハイブリダイズさせるものである(特許文献1)。   In recent years, a microarray using a through-hole using a through-hole substrate has been developed as another technique. For example, a flow-through chip manufactured by Metricens Inc. immobilizes nucleic acid as a probe on the surface of a silicon substrate on which minute through holes are regularly arranged, and allows a target nucleic acid sample solution to flow through the through hole. Thus, the nucleic acid probe and the target nucleic acid are hybridized (Patent Document 1).

さらには、上記貫通孔利用型マイクロアレイの他の例として、本発明者も中空繊維配列体を用いたが繊維型マイクロアレイを開発している。このマイクロアレイは、複数本の中空繊維を繊維軸方向に規則正しく配列させた中空繊維配列体を用い、中空繊維配列体の各中空繊維中空部にプローブとなる核酸を固定化しておき、この中空繊維配列体を繊維軸方向と垂直な方法で薄片化することにより製造できる(特許文献2)。   Furthermore, as another example of the microarray using the through hole, the present inventor has also developed a fiber microarray although a hollow fiber array is used. This microarray uses a hollow fiber array in which a plurality of hollow fibers are regularly arranged in the fiber axis direction, and a nucleic acid to be a probe is immobilized in each hollow fiber hollow portion of the hollow fiber array, and this hollow fiber array It can be manufactured by slicing the body by a method perpendicular to the fiber axis direction (Patent Document 2).

一方、生体関連物質等のプローブを固定する方法として、ゲルにプローブを固定する方法も知られている。例えば、特許文献3には、生体関連物質の一例として、末端をアミノ化修飾した核酸を、アクロレインとゲル形成性重合性モノマーであるアクリルアミドモノマーおよびメチレンビスアクリルアミドと反応させる方法が開示されている。この方法は、アミノ化修飾した核酸とアクロレインのアルデヒド残基がシッフ塩基結合する一方で、アクロレインの片側のビニル残基がアクリルアミドと共重合することにより、アクリルアミドゲルに核酸を共有結合的に固定化する方法である。   On the other hand, as a method for fixing a probe such as a biological substance, a method for fixing a probe to a gel is also known. For example, Patent Document 3 discloses a method of reacting acrolein with an acrylamide monomer and a methylenebisacrylamide, which are gel-forming polymerizable monomers, as an example of a bio-related substance. In this method, the amidation-modified nucleic acid and the acrolein aldehyde residue are Schiff-base bonded, while the vinyl residue on one side of the acrolein is copolymerized with acrylamide to covalently immobilize the nucleic acid on the acrylamide gel. It is a method to do.

上述のゲル担体へのプローブの固定化方法は、マイクロアレイ技術にも応用されている。例えば、ガラス基板上にアクリルアミドゲルをコーティングし、このゲル層に核酸プローブが固定されたマイクロアレイ(特許文献4、特許文献5)、上述の繊維型マイクロアレイの、中空繊維の中空部にゲルを保持したマイクロアレイ(特許文献6)が知られている。   The above-described method for immobilizing a probe on a gel carrier is also applied to microarray technology. For example, an acrylamide gel is coated on a glass substrate, and the gel is held in the hollow portion of the microarray (Patent Document 4, Patent Document 5) in which the nucleic acid probe is fixed to the gel layer, and the above-described fiber type microarray. A microarray (Patent Document 6) is known.

プローブがゲルに固定されたマイクロアレイの場合、ゲルの三次元網目構造にプローブが固定化されている点で、上述のスタンフォード方式のマイクロアレイやAffymetrix方式のマイクロアレイといった2次元表面上にプローブを固定化するマイクロアレイに比べ、プローブが反応する場(空間)として三次元空間を有効に利用できる。   In the case of a microarray in which the probe is immobilized on a gel, the probe is immobilized on the three-dimensional network structure of the gel, and the probe is immobilized on a two-dimensional surface such as the above-mentioned Stanford microarray or Affymetrix microarray. Compared to a microarray, a three-dimensional space can be effectively used as a field (space) in which a probe reacts.

しかし、ゲルの網目構造をプローブが反応する場として有効に利用するには、例えば、プローブの大きさ、プローブと反応する分子の大きさ、それらの複合体等の立体的な自由度を考慮し、ゲル網目構造を構築する必要がある。 However, in order to effectively use the gel network as a field where the probe reacts, for example, consider the size of the probe, the size of the molecule that reacts with the probe, and the three-dimensional freedom of the complex. It is necessary to construct a gel network structure.

例えば、通常のアクリルアミドゲルのポアサイズは、設定するモノマー濃度や架橋比率によるが、一般的に用いられている条件(濃度;3%〜10%、架橋比率;5%)では、約1.5〜2.0nmの範囲となる。一方、DNAの分子サイズ(直径)は、二重らせん構造をとった場合、ゲルのポアサイズとほぼ同じ2.0nm程度である。よって、上記ゲル中では、核酸の空間的自由度はかなり制限された状態にある。
Science 270,467-470 (1995) Science 251,767-773 (1991) 特許第3488456号公報 特開2000-245460号公報 特開平3-47097号公報 特表2003-524150号公報 WO2000-31148号公報 特許第3510882号公報
For example, the pore size of a normal acrylamide gel depends on the monomer concentration and cross-linking ratio to be set, but it is about 1.5 to about under generally used conditions (concentration: 3% to 10%, cross-linking ratio: 5%). The range is 2.0 nm. On the other hand, the molecular size (diameter) of DNA is about 2.0 nm, which is almost the same as the pore size of the gel when it has a double helix structure. Therefore, in the gel, the spatial degree of freedom of nucleic acids is considerably limited.
Science 270,467-470 (1995) Science 251,767-773 (1991) Japanese Patent No. 3488456 JP 2000-245460 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-47097 Special Table 2003-524150 WO2000-31148 Publication Japanese Patent No. 3510882

従って、本発明の目的は、空間的自由度のあるゲル網目構造中にプローブが固定された、プローブ固定化ゲルを提供して、該プローブ固定化ゲルのプローブと標的試料の効率の良い反応を実現させることにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a probe-immobilized gel in which a probe is immobilized in a gel network structure having a spatial degree of freedom, and to perform an efficient reaction between the probe of the probe-immobilized gel and a target sample. It is to be realized.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、ゲル化形成時に予め空間的制限を与えておき、ゲル形成後にその空間的制限を開放することにより、ゲル構造中のプローブ近傍に空間的自由度を持たせることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies in view of the above-mentioned problems, the present inventors gave a spatial restriction in advance during gel formation, and opened the spatial restriction after the gel formation, so that the vicinity of the probe in the gel structure The present invention has been completed by finding that it has spatial freedom.

即ち、本発明は、プローブ及び高分子化合物を含むゲルを作成した後、該ゲルの高分子化合物を除去することにより得られるプローブ固定化ゲルである。   That is, the present invention is a probe-immobilized gel obtained by preparing a gel containing a probe and a polymer compound and then removing the polymer compound from the gel.

空間的自由度のあるゲル網目構造中にプローブが固定されることにより、プローブと標的試料が効率よく反応することができる。   Since the probe is fixed in the gel network structure having a spatial degree of freedom, the probe and the target sample can react efficiently.

以下、本発明を順次説明する。   Hereinafter, the present invention will be described sequentially.

本発明は、「プローブ及び高分子化合物を含むゲルを作成した後、該高分子化合物を除去することにより得られるプローブ固定化ゲル」である。   The present invention is “a probe-immobilized gel obtained by preparing a gel containing a probe and a polymer compound and then removing the polymer compound”.

上記ゲルを得るための第1の工程として、プローブ及び高分子化合物を含むゲルを調製する。ここで「プローブ」とは、ある標的物質を検出するための探査子となるものをいい、標的物質が核酸であれば、プローブは、その核酸に相補な核酸、核酸と結合性を有するタンパク質等である。プローブは後述する方法によりゲルに固定される。   As a first step for obtaining the gel, a gel containing a probe and a polymer compound is prepared. As used herein, the term “probe” refers to a probe that detects a target substance. If the target substance is a nucleic acid, the probe is a nucleic acid complementary to the nucleic acid, a protein having a binding property to the nucleic acid, or the like. It is. The probe is fixed to the gel by the method described later.

「高分子化合物」とは、本発明のプローブ固定化ゲルの、プローブが固定されている近傍に空間を形成するための化合物である。この高分子化合物は、後述する第2の工程により除去される。除去された部分に空間が生じる。高分子化合物の種類としては、ゲル又はその前駆体に親和性があり、且つプローブの機能を損なわない物質であればいずれも採用できる。例えば、親水性高分子化合物が採用できる。具体的にはポリエチレングリコール、ポリエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ヒドロキシメチルセルロース等である。また、タンパク質、ペプチド、糖鎖、核酸、それらの複合体等も使用できる。   The “polymer compound” is a compound for forming a space in the vicinity of the probe immobilized gel of the present invention. This high molecular compound is removed by the 2nd process mentioned later. A space is created in the removed part. As the kind of the polymer compound, any substance can be adopted as long as it has an affinity for the gel or its precursor and does not impair the function of the probe. For example, a hydrophilic polymer compound can be employed. Specific examples include polyethylene glycol, polyether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl alcohol, and hydroxymethyl cellulose. In addition, proteins, peptides, sugar chains, nucleic acids, complexes thereof, and the like can be used.

高分子化合物として、核酸を選択した場合、核酸としては、DNA、RNA、PNA等、いずれも使用することができる。また、それらは1本鎖、2本鎖、いずれでもよい。さらにその鎖長は、ゲル中に空間を設けることが目的であることに鑑み、1〜2kbが好ましい。   When a nucleic acid is selected as the polymer compound, any of DNA, RNA, PNA and the like can be used as the nucleic acid. In addition, they may be either single-stranded or double-stranded. Furthermore, the chain length is preferably 1 to 2 kb in view of the purpose of providing a space in the gel.

また高分子化合物としては、上記プローブと結合性を有するものが好ましい。プローブと結合性を有することにより、プローブのより近傍に空間を設けることが可能となる。さらに、その結合力は容易に解離可能な程度の結合力が好ましく、水素結合、静電的結合等が好ましい。例えば、プローブが核酸の場合は、その核酸に相補な配列を含む核酸を高分子化合物として選択することができる。そのような高分子化合物を選択することにより、意図的にプローブ近傍に空間を生じさせることができ、且つ除去も容易となる。   Moreover, as a high molecular compound, what has a bondability with the said probe is preferable. By having binding properties with the probe, it is possible to provide a space closer to the probe. Further, the bonding force is preferably such that it can be easily dissociated, and hydrogen bonding, electrostatic bonding, and the like are preferable. For example, when the probe is a nucleic acid, a nucleic acid containing a sequence complementary to the nucleic acid can be selected as the polymer compound. By selecting such a polymer compound, a space can be intentionally created in the vicinity of the probe, and removal is facilitated.

「ゲル」は、その種類を特に限定するものではなく、物理ゲル又は化学ゲルが利用できる。物理ゲルであれば、アガロース、アガロペクチン、アミロース、アミロペクチン、アラビアゴム、アラビナン、イソリケナン、インスリン、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カードラン、カゼイン、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、カロース、寒天、キサンタンガム、キチン、グアーガム、キトサン、クインスシード、クラウンゴール多糖、グリコーゲン、グルコマンナン、ケラタン硫酸、紅藻デンプン、酵母マンナン、コラーゲン、ゼラチン、デンプン、アルギン酸塩、アルギン酸プロピレングリコールエステル、ジェランガム、シゾフィラン、セルロース、ゾウゲヤシマンナン、タマリンドシードガム、ツニシン、ニゲラン、ヒドロキシプロピルセルロース、プスツラン、フノラン、分解キシログルカン、HMペクチン、ポリアミジン、ポリペルフルオロカーボンスルホン酸、ポリメタクリル酸−ポリエチレングリコール共重合体、ポリメトキシエチレングリコールメタクリレート、ポルフィラン、メチルセルロース、メチルデンプン、レンチナン、ローカストビーンガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、等が利用出来る。   The type of “gel” is not particularly limited, and a physical gel or a chemical gel can be used. If it is a physical gel, agarose, agaropectin, amylose, amylopectin, gum arabic, arabinan, isorikenan, insulin, ethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, curdlan, casein, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxymethyl starch, callose, agar, xanthan gum, chitin , Guar gum, chitosan, quince seed, crown gall polysaccharide, glycogen, glucomannan, keratan sulfate, red alga starch, yeast mannan, collagen, gelatin, starch, alginate, propylene glycol alginate, gellan gum, schizophyllan, cellulose, elephant palm Mannan, Tamarind Seed Gum, Tunisin, Nigeran, Hydroxypropylcellulose, Pustulan Funolan, decomposed xyloglucan, HM pectin, polyamidine, polyperfluorocarbon sulfonic acid, polymethacrylic acid-polyethylene glycol copolymer, polymethoxyethylene glycol methacrylate, porphyran, methylcellulose, methyl starch, lentinan, locust bean gum, polyvinyl alcohol, poly Sodium acrylate can be used.

また化学ゲルであれば、ポリアクリルアミドゲル、ポリイソプロピルアクリルアミドゲル、ジメチルアクリルアミドゲル、ポリビニルピロリドンゲル、絹フィブロイン、ケラチンタンパク質、メタクリル酸2-(ジメチルアミノ)エチル,2-ジメチルアミノエチルメタクリレートゲル、HSタンパク質、デキストラン、ヒアルロン酸ゲル、ビスアクリルアミドメチルエーテルゲル、ポリ-(2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸)ゲル、ポリアクリル酸ゲル、ポリ-(N,N-アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル)ゲル、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体、ポリ-(N-アクリロイルアミノエトキシエタノール)ゲル、ポリ-(N-アクリロイルアミノプロパノール)ゲル、ポリアクリロキシプロパンスルホン酸ゲル、ポリイソブチレン・マレイン酸共重合体ゲル、ポリエチレンイミンゲル、ポリエチレンオキシド・プロピレンオキシド共重合体ゲル、ポリエチレンオキシド・ポリエチレングリコールゲル、ポリエチレン−酢酸ビニルコポリマーゲル、ポリジオキソランゲル、ポリジメチルアミノプロピルアクリルアミドゲル、ポリ-(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)・ポリメタクリル酸2-ヒドロキシエチルゲル、ポリビニルピリジンゲル、ポリビニルメチルエーテル、ポリプロピレンオキシド、ポリ-(N-メチロールアクリルアミド)ゲルなどが利用できる。   For chemical gels, polyacrylamide gel, polyisopropylacrylamide gel, dimethylacrylamide gel, polyvinylpyrrolidone gel, silk fibroin, keratin protein, 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate, 2-dimethylaminoethyl methacrylate gel, HS protein Dextran, hyaluronic acid gel, bisacrylamide methyl ether gel, poly- (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid) gel, polyacrylic acid gel, poly- (N, N-acrylic acid dimethylaminoethyl ester) gel, Cross-linked sodium polyacrylate, poly- (N-acryloylaminoethoxyethanol) gel, poly- (N-acryloylaminopropanol) gel, polyacryloxypropane sulfonic acid gel, polyisobutylene / maleic acid copolymer gel , Polyethyleneimine gel, polyethylene oxide / propylene oxide copolymer gel, polyethylene oxide / polyethylene glycol gel, polyethylene-vinyl acetate copolymer gel, polydioxolane gel, polydimethylaminopropylacrylamide gel, poly- (2-hydroxyethyl methacrylate) Poly (2-hydroxyethyl methacrylate) gel, polyvinyl pyridine gel, polyvinyl methyl ether, polypropylene oxide, poly- (N-methylol acrylamide) gel and the like can be used.

上記ゲルにプローブ及び高分子化合物を包含させる方法としては、物理ゲルであれば、ゲル前駆体溶液に、これらの物質を包含させ、冷却等によりゲル化し包含する方法が挙げられる。ここで、プローブ及び/又はゲル前駆体を予め化学修飾しておくことで、プローブをゲルに化学的に固定することができる。例えば、物理ゲルとしてアガロースを選択した場合、過ヨウ素酸酸化によりアルデヒド基を露呈させ、そのアルデヒド基に対して、アミノ基修飾したプローブを反応させることにより、ゲルにプローブを共有結合により固定することができる。また、アガロースの水酸基に不飽和官能基を導入し、不飽和官能基を導入したプローブとの共重合反応により、ゲルにプローブを固定することもできる(Electrophoresis 1995, 16, p1337-1344参照)。プローブの固定方法は、プローブやゲルの安定性を考慮し、公知の種々の方法が採用できる。   Examples of the method of including the probe and the polymer compound in the gel include a method of including these substances in a gel precursor solution and gelling by cooling or the like if the gel is a physical gel. Here, the probe can be chemically fixed to the gel by chemically modifying the probe and / or the gel precursor in advance. For example, when agarose is selected as the physical gel, the probe is covalently fixed to the gel by exposing an aldehyde group by periodate oxidation and reacting the aldehyde group with an amino group-modified probe. Can do. Moreover, an unsaturated functional group is introduce | transduced into the hydroxyl group of agarose, and a probe can also be fixed to a gel by copolymerization reaction with the probe which introduce | transduced the unsaturated functional group (refer Electrophoresis 1995, 16, p1337-1344). Various known methods can be adopted as the probe fixing method in consideration of the stability of the probe or gel.

化学ゲルであれば、そのモノマー、重合開始剤等のゲル前駆体溶液中に、プローブ及び高分子化合物を包含させ、重合反応を実施することにより、ゲルにこれらの化合物を包含させることができる。ここで、予めプローブに不飽和官能基を導入しておけば、重合反応の際に、ゲルの構成成分にプローブを共有結合することができる(特開平3-47097号公報参照)。   In the case of a chemical gel, a probe and a polymer compound are included in a gel precursor solution such as a monomer and a polymerization initiator, and these compounds can be included in the gel by carrying out a polymerization reaction. Here, if an unsaturated functional group is introduced into the probe in advance, the probe can be covalently bonded to the constituent components of the gel during the polymerization reaction (see JP-A-3-47097).

その他、プローブをゲルに固定する方法としては、予め粒子等にプローブを固定しておいて、その粒子をゲルへ包含する方法も挙げられる。この場合、使用する粒子は、ゲル中で均一に分散する材料であれば、いずれでもよい。   In addition, as a method for fixing the probe to the gel, a method in which the probe is fixed to a particle or the like in advance and the particle is included in the gel is also included. In this case, any particles may be used as long as the particles are uniformly dispersed in the gel.

次に、第2の工程では、上記のごとく調製したゲルから高分子化合物を除去する。除去方法としては、例えば濃度勾配を利用し自然拡散により高分子化合物を除去する方法、加熱により高分子化合物をゲルの系外へ追い出す方法、電気泳動を利用して高分子化合物をゲル系外へ移動させる方法等が挙げられる。   Next, in the second step, the polymer compound is removed from the gel prepared as described above. Examples of the removal method include a method of removing the polymer compound by natural diffusion using a concentration gradient, a method of driving the polymer compound out of the gel system by heating, and a method of removing the polymer compound from the gel system using electrophoresis. The method of moving is mentioned.

また、高分子化合物を予め分解することにより、除去が容易となる。例えば、高分子化合物として核酸を利用する場合は、核酸分解酵素等で当該核酸を分解することにより除去が容易となる。プローブとして、DNAを選択した場合、高分子化合物として、RNAを包含させ、ゲルを作成し、RNase等によりRNAを分解することにより、プローブのDNAに何ら影響することなく、高分子化合物を分解・除去することができる。また、高分子化合物として、タンパク質を利用する場合は、プロテアーゼ等で分解することにより除去が容易となる。   Moreover, removal becomes easy by decomposing | disassembling a high molecular compound previously. For example, when a nucleic acid is used as the polymer compound, it can be easily removed by decomposing the nucleic acid with a nucleolytic enzyme or the like. When DNA is selected as the probe, RNA is included as a polymer compound, a gel is prepared, and RNA is decomposed with RNase or the like, so that the polymer compound is decomposed without affecting the DNA of the probe. Can be removed. Further, when a protein is used as the polymer compound, it can be easily removed by decomposition with a protease or the like.

本発明のゲルは、管状体内に保持され、遺伝子検査用のデバイスとして使用することが可能である(特開平3-47097号公報参照)。例えば、プローブ及び高分子化合物を含むゲル前駆体溶液を管状体内に導入し、管状体内でゲル化反応を実施し、次いでゲル内から高分子化合物を除去することにより、ゲルが管状体内に保持されたゲル保持管状体を製造することができる。   The gel of the present invention is held in a tubular body and can be used as a device for genetic testing (see JP-A-3-47097). For example, a gel precursor solution containing a probe and a polymer compound is introduced into a tubular body, a gelation reaction is performed in the tubular body, and then the polymer compound is removed from the gel, whereby the gel is held in the tubular body. A gel-holding tubular body can be produced.

また、本発明のゲルは、マイクロアレイのプローブを保持するゲルとしても使用できる。例えば、平面基盤上にプローブ及び高分子化合物を含むゲル前駆体溶液を複数点、滴下し、該基板上でゲル化反応を実施する。ゲル化反応後、ゲル内から高分子化合物を除去することにより、マイクロアレイを製造することができる。   The gel of the present invention can also be used as a gel for holding microarray probes. For example, a plurality of gel precursor solutions containing a probe and a polymer compound are dropped on a flat substrate, and a gelation reaction is performed on the substrate. After the gelation reaction, the microarray can be produced by removing the polymer compound from the gel.

また、本発明のゲルは、複数の貫通孔を有する基板の該貫通孔に、プローブが固定されたマイクロアレイにも好適に使用されうる(特開2000-60554号公報)。即ち、プローブ及び高分子化合物を含むゲル前駆体溶液を該貫通孔に導入し、貫通孔内でゲル化反応を実施する。ゲル化反応後、ゲル内から高分子化合物を除去することにより、マイクロアレイを製造することができる。高分子化合物の除去は、マイクロアレイの表裏に電極を設置し、電気泳動により除去することが好ましい。   The gel of the present invention can also be suitably used for a microarray in which probes are fixed to the through holes of a substrate having a plurality of through holes (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-60554). That is, a gel precursor solution containing a probe and a polymer compound is introduced into the through hole, and a gelation reaction is performed in the through hole. After the gelation reaction, the microarray can be produced by removing the polymer compound from the gel. The removal of the polymer compound is preferably carried out by placing electrodes on the front and back of the microarray and performing electrophoresis.

さらには、本発明のゲルは、本発明者の一部が開発している繊維型マイクロアレイのプローブを保持するゲルとしても好適に使用されうる(特許第3510882号公報)。具体的には、中空繊維の中空部にプローブ及び高分子化合物を含むゲル前駆体溶液を充填し、中空部内でゲル化反応を実施し、次いでゲル内から高分子化合物を除去することにより、繊維型マイクロアレイが製造できる。   Furthermore, the gel of the present invention can be suitably used as a gel for holding a probe of a fiber type microarray developed by a part of the present inventors (Japanese Patent No. 3510882). Specifically, by filling the hollow portion of the hollow fiber with a gel precursor solution containing a probe and a polymer compound, performing a gelation reaction in the hollow portion, and then removing the polymer compound from the gel, the fiber Type microarrays can be manufactured.

以下、実施例で実施形態の詳細について説明する。   Hereinafter, details of the embodiment will be described in Examples.

<実施例1> 核酸マイクロアレイの製造
1.プローブの調製
プローブとして、以下の塩基配列からなる5‘末端ビニル化核酸分子(65mer)を用いた。
<Example 1> Production of nucleic acid microarray
1. Preparation of probe A 5′-terminal vinylated nucleic acid molecule (65mer) consisting of the following base sequence was used as a probe.

配列番号1:CCGCCTGCTC CCAGAGGTGT GCCTCAAATT GATGTTACCT TTGATATCGA CGCTAATGGT ATTCT
上記プローブは以下の手順に従って合成した。まず、末端アミノ化核酸5'-O-アミノヘキシル−核酸を合成するために、アミダイト試薬を用いてDNA自動合成装置により、上記塩基配列のオリゴヌクレオチドを合成した。その後、最終段階で、アミノリンクTM(PEバイオシステムズ社製)を該オリゴヌクレオチドに反応させ、次いで脱保護操作を行うことにより合成した。
Sequence number 1: CCGCCTGCTC CCAGAGGTGT GCCTCAAATT GATGTTACCT TTGATATCGA CGCTAATGGT ATTCT
The probe was synthesized according to the following procedure. First, in order to synthesize a terminal aminated nucleic acid 5′-O-aminohexyl-nucleic acid, an oligonucleotide having the above base sequence was synthesized by an automatic DNA synthesizer using an amidite reagent. Thereafter, in the final stage, aminolink (manufactured by PE Biosystems) was reacted with the oligonucleotide and then synthesized by deprotection.

2.高分子化合物(aRNA)の調製
高分子化合物としてRNAを選択した。該RNAは、以下の手順に従いTotal RNAからcDNAを調製し、これをaRNA転写することで調製した。
2. Preparation of polymer compound (aRNA) RNA was selected as the polymer compound. The RNA was prepared by preparing cDNA from total RNA according to the following procedure, and transcribing it from aRNA.

(1)Total RNAからのFirst strand cDNAの調製
0.2ml-PCR用チューブに、T7 Oligo dT Primer (Ambion社製 #5710)、Universal mouse Total RNA 5μg(ストラタジーン社製)及びDEPC処理水を含む溶液を調製した(表1)。
(1) Preparation of first strand cDNA from total RNA
A solution containing T7 Oligo dT Primer (Ambion # 5710), Universal mouse Total RNA 5 μg (Stratagene) and DEPC-treated water was prepared in a 0.2 ml-PCR tube (Table 1).

〔表1〕

Figure 2007114103
上記のRNA sampleを70℃で5分間インキュベーションし、チューブを氷上に置き、遠心後、表2に示す試薬を添加した。 [Table 1]
Figure 2007114103
The above RNA sample was incubated at 70 ° C. for 5 minutes, the tube was placed on ice, centrifuged, and the reagents shown in Table 2 were added.

〔表2〕

Figure 2007114103
次にボルテックスTMで攪拌、遠心後、45℃で2分間インキュベーションし、続いて、SuperScript II Reverse TranscriptaseTM(Invitrogen社製)1μlを静かに加え、45℃で60分間インキュベーションした。この時、チューブ内の総液量は20μlになった。反応終了後、チューブを取り出し、氷上に静置した。 [Table 2]
Figure 2007114103
Next, the mixture was stirred with vortex , centrifuged, and incubated at 45 ° C. for 2 minutes. Subsequently, 1 μl of SuperScript II Reverse Transcriptase (Invitrogen) was gently added and incubated at 45 ° C. for 60 minutes. At this time, the total liquid volume in the tube was 20 μl. After completion of the reaction, the tube was taken out and left on ice.

(2)Second strand cDNAの調製
(1)で得たFirst strand cDNA sample(20μl)の入ったチューブを氷上に置き、表3に示す試薬を添加した。添加後、静かに撹拌し、16℃で2時間インキュベーションした。
(2) Preparation of Second strand cDNA The tube containing the First strand cDNA sample (20 μl) obtained in (1) was placed on ice, and the reagents shown in Table 3 were added. After the addition, the mixture was gently agitated and incubated at 16 ° C. for 2 hours.

〔表3〕

Figure 2007114103
次にT4 DNA polymeraseを2μl添加し、さらに16℃で15分間インキュベーションした。反応が終了したら、チューブを取り出し、氷上に静置した。 [Table 3]
Figure 2007114103
Next, 2 μl of T4 DNA polymerase was added and further incubated at 16 ° C. for 15 minutes. When the reaction was completed, the tube was taken out and left on ice.

(3)Second strand cDNAの精製
精製には、QIAquickTM PCR Purification Kit (QIAGEN社製 #28104)を使用した。
(3) Purification of Second strand cDNA For purification, QIAquick PCR Purification Kit (# 28104 manufactured by QIAGEN) was used.

滅菌済みのチューブ(1.5ml容)に(2)で調製したSecond strand cDNA溶液(150μl)をすべて移し、次に750μl(5倍量)のBufferPBを加え、ボルテックスTMで攪拌後、遠心した。 All of the second strand cDNA solution (150 μl) prepared in (2) was transferred to a sterilized tube (1.5 ml volume), and then 750 μl (5 times volume) BufferPB was added, stirred with vortex and centrifuged.

QIAquickTMスピンカラムを、2mlのcollection tubeに差し込み、QIAquickTMスピンカラムにSecond strand cDNA混合液の半量450μlを入れ、30〜60秒間、13,000rpmで遠心した。溶出液を捨て、再度、QIAquickTM スピンカラムをcollection tubeに差し込み、QIAquickTMスピンカラムに前記混合液の残り(450μl)を入れ、30〜60秒間、13,000rpmで遠心した。 The QIAquick spin column was inserted into a 2 ml collection tube, and 450 μl of the second strand cDNA mixture was added to the QIAquick spin column and centrifuged at 13,000 rpm for 30-60 seconds. The eluate was discarded, and the QIAquick spin column was again inserted into a collection tube. The remainder (450 μl) of the mixed solution was placed in the QIAquick spin column, and centrifuged at 13,000 rpm for 30-60 seconds.

溶出液を捨て、再度QIAquickTM スピンカラムをcollection tubeに差し込み、700μlのBufferPEを加え、30〜60秒間、13,000rpmで遠心した。 The eluate was discarded, and a QIAquick spin column was again inserted into the collection tube, 700 μl of BufferPE was added, and centrifuged at 13,000 rpm for 30-60 seconds.

溶出液を捨て、再度QIAquickTMスピンカラムをcollection tubeに差し込み、フィルター上の余分なBufferPEを完全に除くため、30〜60秒間、13,000rpmで遠心した。 The eluate was discarded, and the QIAquick spin column was again inserted into the collection tube, and centrifuged at 13,000 rpm for 30-60 seconds to completely remove excess BufferPE on the filter.

新しい1.5mlチューブにQIAquickTM スピンカラムを差し込み、20μlのDEPC処理水(またはBufferEB)を加え、1分間放置後、30〜60秒間、13,000rpmで遠心して、Second strand cDNA溶液を回収した。回収液を1.5mlPCR用チューブに移し、氷上に静置した。 A QIAquick spin column was inserted into a new 1.5 ml tube, 20 μl of DEPC-treated water (or BufferEB) was added, allowed to stand for 1 minute, and centrifuged at 13,000 rpm for 30 to 60 seconds to collect a second strand cDNA solution. The recovered solution was transferred to a 1.5 ml PCR tube and allowed to stand on ice.

(4)aRNAの転写合成
転写合成には、Ambion社のMEGAscript T7 Kit (Ambion社製 #1334)を使用した。
(4) Transcriptional synthesis of aRNA For transcriptional synthesis, Ambion's MEGAscript T7 Kit (# 1334, manufactured by Ambion) was used.

0.2ml-PCR用チューブに表4の試薬を加え、37℃で6時間〜overnightインキュベーションした。 The reagents shown in Table 4 were added to a 0.2 ml-PCR tube and incubated at 37 ° C. for 6 hours to overnight.

〔表4〕

Figure 2007114103
(5)aRNAの精製
aRNAの精製には、RNeasy QIAGEN MiniEluteTM Purification Kit (QIAGEN社製 #74204)を使用した。(4)で得られたaRNAに80μlのDEPC処理水を加えて、100μlにメスアップした。滅菌済みの空の1.5mlチューブにこの溶液をすべて移し入れ、350μlのBuffer RLTを加えて、よく混合した。さらに250μlの99.5%エタノールを加えて、ピペッティングにより混合した。RNeasy MiniEluteTM スピンカラムを2mlのcollection tubeに差し込み、上記の混合液を入れ、15秒間、10,000rpmで遠心した。溶出液を捨て、再度そのRNeasy MiniEluteTMスピンカラムを新しいcollection tubeに差し込み、500μlのBuffer RPEを加え、15秒間、10,000rpmで遠心した。溶出液を捨て、500μlの80%エタノールを加え、2分間、10,000rpmで遠心した。フィルター上の余分なエタノールを完全に除くため、5分間、13,000rpmで遠心した。新しい1.5mlチューブにそのRNeasy MiniEluteTM スピンカラムを差し込み、14μlのDEPC処理水を加え、1分間放置後、3分間、13,000rpmで遠心して、液を回収した。次に分光光度計で濃度を測定し、3.2μg/μlのaRNAを得た。 [Table 4]
Figure 2007114103
(5) Purification of aRNA
For purification of aRNA, RNeasy QIAGEN MiniElute Purification Kit (QIAGEN # 74204) was used. 80 μl of DEPC-treated water was added to the aRNA obtained in (4) to make up to 100 μl. All of this solution was transferred to a sterilized empty 1.5 ml tube and 350 μl Buffer RLT was added and mixed well. Further 250 μl of 99.5% ethanol was added and mixed by pipetting. An RNeasy MiniElute spin column was inserted into a 2 ml collection tube, the above mixture was added, and centrifuged at 10,000 rpm for 15 seconds. The eluate was discarded, and the RNeasy MiniElute spin column was again inserted into a new collection tube, 500 μl of Buffer RPE was added, and the mixture was centrifuged at 10,000 rpm for 15 seconds. The eluate was discarded, 500 μl of 80% ethanol was added, and the mixture was centrifuged at 10,000 rpm for 2 minutes. In order to completely remove excess ethanol on the filter, it was centrifuged at 13,000 rpm for 5 minutes. The RNeasy MiniElute spin column was inserted into a new 1.5 ml tube, 14 μl of DEPC-treated water was added, and the mixture was allowed to stand for 1 minute and then centrifuged at 13,000 rpm for 3 minutes to collect the liquid. Next, the concentration was measured with a spectrophotometer to obtain 3.2 μg / μl of aRNA.

3.中空繊維束の製造
図1に示す配列固定器具を利用して中空繊維束を製造した。なお、図中のx、y、zは直交の3次元軸であり、x軸は繊維の長手方向と一致する。
3. Production of Hollow Fiber Bundle A hollow fiber bundle was produced using the array fixture shown in FIG. In the figure, x, y, and z are orthogonal three-dimensional axes, and the x-axis coincides with the longitudinal direction of the fiber.

まず、直径0.32mmの孔(52)が、孔の中心間距離を0.42mmとして、縦横各12列で合計144個設けられた厚さ0.1mmの多孔板(50)を2枚準備した。これらの多孔板を重ね合わせて、そのすべての孔に、ポリカーボネート中空繊維(54)(三菱エンジニアリングプラスチック社製 カーボンブラック1質量%添加)を1本づつ、通過させた。   First, two perforated plates (50) each having a thickness of 0.32 mm and a total of 144 holes in 12 rows each in a vertical and horizontal direction with a hole (52) having a center distance of 0.42 mm are prepared. did. These perforated plates were overlapped, and polycarbonate hollow fibers (54) (added by 1% by mass of carbon black manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics) were passed through each of the holes one by one.

X軸方向に各繊維に0.1Nの張力をかけた状態で2枚の多孔板の位置を移動させて、中空繊維の一方の端部から20mmの位置と100mmの位置の2ヶ所に固定した。即ち、2枚の多孔板の間隔を80mmとした。   The position of the two perforated plates was moved in a state in which a tension of 0.1 N was applied to each fiber in the X-axis direction, and was fixed at two positions of 20 mm and 100 mm from one end of the hollow fiber. . That is, the interval between the two perforated plates was 80 mm.

次いで、多孔板間の空間の周囲3面を板状物(56)で囲った。このようにして上部のみが開口状態にある容器を得た。   Next, the three surrounding surfaces of the space between the perforated plates were surrounded by a plate-like object (56). In this way, a container having an open top only was obtained.

次に、この容器の上部から容器内に樹脂原料を流し込んだ。樹脂としては、ポリウレタン樹脂接着剤(日本ポリウレタン工業(株)ニッポラン4276、コロネート4403)の総重量に対し、2.5質量%のカーボンブラックを添加したものを使用した。25℃で1週間静置して樹脂を硬化させた。次いで多孔板と板状物を取り除き、中空繊維束を得た。この中空糸束の繊維端の内、一方を封止し、もう一方を開放の状態にしておいた。   Next, the resin raw material was poured into the container from the upper part of the container. As resin, what added 2.5 mass% carbon black was used with respect to the total weight of polyurethane resin adhesives (Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Nippon-Poran 4276, Coronate 4403). The resin was cured by standing at 25 ° C. for 1 week. Next, the porous plate and the plate-like material were removed to obtain a hollow fiber bundle. One of the fiber ends of this hollow fiber bundle was sealed and the other was open.

4.プローブ及び高分子化合物を含むのゲル前駆体溶液の調製
表5に示した組成のゲル前駆体溶液を調製した。なお、表5中、参考例1及び2は後述するaRNAの除去を確認するための基準として設定した。
4). Preparation of Gel Precursor Solution Containing Probe and Polymer Compound A gel precursor solution having the composition shown in Table 5 was prepared. In Table 5, Reference Examples 1 and 2 were set as standards for confirming the removal of aRNA described later.

〔表5〕

Figure 2007114103
5.ゲル充填中空繊維束の製造
4.にて調製したゲル前駆体溶液を、384マイクロタイタープレートの所定位置のウェルに図2に示した通りに、各条件につき3ウェルに80μl分注した。 [Table 5]
Figure 2007114103
5. 3. Production of gel-filled hollow fiber bundles As shown in FIG. 2, 80 μl of the gel precursor solution prepared in 3 was dispensed into wells at predetermined positions of a 384 microtiter plate as shown in FIG.

次に中空繊維束の開放してある繊維末端をゲル前駆体溶液に浸漬した状態で、固定し、デシケーター内に設置した。次にデシケーター内を減圧状態にしたのち、デシケーター内に窒素ガスを封入し、系内を常圧に戻して、ゲル形成溶液を中空繊維中空部へ導入した。次いで、容器内を70℃とし、3時間重合反応を行った。このようにしてプローブがゲルに固定化されたゲル充填中空繊維束を得た。   Next, the fiber end of the hollow fiber bundle that was opened was fixed in a state of being immersed in the gel precursor solution, and placed in a desiccator. Next, after the desiccator was depressurized, nitrogen gas was sealed in the desiccator, the system was returned to normal pressure, and the gel-forming solution was introduced into the hollow fiber hollow part. Subsequently, the inside of a container was made into 70 degreeC and the polymerization reaction was performed for 3 hours. Thus, a gel-filled hollow fiber bundle in which the probe was immobilized on the gel was obtained.

6.薄片化
5.で得られた中空繊維束を、ミクロトームを用いて繊維の長手方向と直交する方向でスライスし、厚さ0.5mmのマイクロアレイ50枚を得た。
6). Thinning 5. The hollow fiber bundle obtained in (1) was sliced in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fiber using a microtome to obtain 50 microarrays having a thickness of 0.5 mm.

7.aRNAのゲルからの除去
次に、以下のa)〜d)の工程に従って、6.で得られた薄片のゲル中のaRNA除去処理を行った。
7). 5. Removal of aRNA from gel Next, according to the following steps a) to d), 6. The aRNA removal treatment was performed in the gel of the thin piece obtained in (1).

a)シャーレにAmbion社製の10×RNA Fragment reagent 500μl、滅菌水 9.5mlを混合し70℃に加温する。 a) Mix 500 μl of Ambion 10 × RNA Fragment reagent and 9.5 ml of sterilized water in a petri dish and heat to 70 ° C.

b)チップ6枚をこの溶液中に浸漬し70℃でインキュベーションする。 b) Immerse 6 chips in this solution and incubate at 70 ° C.

c)60分ごとにチップを取り出して、取り出したチップを2×SSC中に1時間浸漬する。 c) The chip is taken out every 60 minutes, and the taken-out chip is immersed in 2 × SSC for 1 hour.

d)さらに、上記b)及びc)の操作を3回繰り返し、計180分間処理を行う。 d) Further, the above operations b) and c) are repeated three times, and the treatment is performed for a total of 180 minutes.

aRNAが除去されているかを確認するために、2×SSC溶液8mlにSYBR Goldを1万倍希釈で溶解させた溶液を調製し、処理したチップを染色した。2×SSCに30分間浸漬後、CCDカメラを具備した蛍光顕微鏡を使って、CyTM3のフィルターを使用し、露光時間10msecで検出蛍光強度を測定した。測定結果は図3に示した。120分処理後には、参考例1の蛍光強度は参考例2の蛍光強度と同等になり、aRNAがほぼ除去されていると判断した。よって、aRNAの除去処理は、120分間、行うことし、6.で得られたマイクロアレイを処理した。 In order to confirm whether aRNA was removed, a solution was prepared by dissolving SYBR Gold at a 10,000-fold dilution in 8 ml of 2 × SSC solution, and the treated chip was stained. After immersion for 30 minutes in 2 × SSC, with a fluorescent microscope equipped with a CCD camera, using a filter of Cy TM 3, it was measured to detect fluorescence intensity at an exposure time 10 msec. The measurement results are shown in FIG. After 120 minutes of treatment, the fluorescence intensity of Reference Example 1 was equivalent to the fluorescence intensity of Reference Example 2, and it was determined that aRNA was almost removed. Therefore, the aRNA removal treatment should be performed for 120 minutes. The microarray obtained in 1 was processed.

8.検体の調製
次にハイブリダイゼーションに供する検体の調製を行った。
8). Sample Preparation Next, a sample to be subjected to hybridization was prepared.

(1)TotalRNAからFirst Strand cDNAの合成
今回の実験では、酵母由来のTotalRNA5μg(クロンテック社製)から、上記2.(1)と同様の操作により、First Strand cDNAを合成した。
(1) Synthesis of First Strand cDNA from Total RNA In this experiment, from 2 μg of total RNA derived from yeast (manufactured by Clontech), the above 2. First strand cDNA was synthesized by the same operation as in (1).

(2)cDNAのPCR増幅
次にこのFirst Strand cDNAを鋳型にして、下記プライマー(配列番号2及び3)でPCR増幅を行った。
(2) PCR amplification of cDNA Next, PCR amplification was performed using the first strand cDNA as a template and the following primers (SEQ ID NOs: 2 and 3).

プライマー1(配列番号2);TAATACGACT CACTATAGGG TTCTATCAAC CCGGATGAGG
プライマー2(配列番号3);CCAGCACCGTA AAATTCGT
PCRは以下の条件で行った。
Primer 1 (SEQ ID NO: 2); TAATACGACT CACTATAGGG TTCTATCAAC CCGGATGAGG
Primer 2 (SEQ ID NO: 3); CCAGCACCGTA AAATTCGT
PCR was performed under the following conditions.

〔表6〕

Figure 2007114103
(条件)[94℃:10min]→[94℃:30秒]→[62℃:30秒(30サイクル)]→[72℃:30秒]→[72℃:5min]→[4℃:∞]。PCR反応終了後、QIAGEN PCR purification Kitで精製 50μlのcDNA溶液を得た。 [Table 6]
Figure 2007114103
(Conditions) [94 ° C: 10 min] → [94 ° C: 30 sec] → [62 ° C: 30 sec (30 cycles)] → [72 ° C: 30 sec] → [72 ° C: 5 min] → [4 ° C: ∞ ]. After completion of the PCR reaction, a 50 μl purified cDNA solution was obtained using the QIAGEN PCR purification Kit.

(3)aRNAの転写合成
Ambion社のMEGAscript T7 Kit (Ambion #1334)を使用し、0.2ml-PCR用チューブに表7の試薬を加え、37℃で6時間〜overnight、インキュベーションした。
(3) aRNA transcription synthesis
Using the Ambion MEGAscript T7 Kit (Ambion # 1334), the reagents in Table 7 were added to a 0.2 ml-PCR tube and incubated at 37 ° C. for 6 hours to overnight.

〔表7〕

Figure 2007114103
(4)aRNAの精製
2.(5)と同様の操作により、aRNAを精製して、検体aRNAを得た。 [Table 7]
Figure 2007114103
(4) Purification of aRNA The aRNA was purified by the same operation as (5) to obtain a sample aRNA.

9.aRNA検体を用いたハイブリダイゼーション
(1)aRNA検体の断片化
Ambion社のRNA Fragmentation Reagents (Ambion #8740)を使用し、表8に示す条件で断片化を行った。70℃で5分間インキュベーションした後、キット付属のStop Solutionを2μl添加した。
9. Hybridization using aRNA sample (1) Fragmentation of aRNA sample
Using Ambion RNA Fragmentation Reagents (Ambion # 8740), fragmentation was performed under the conditions shown in Table 8. After incubation at 70 ° C. for 5 minutes, 2 μl of Stop Solution attached to the kit was added.

〔表8〕

Figure 2007114103
(2)検体溶液の調整とハイブリダイゼーション操作
(1)で調製した断片化aRNA溶液に、表9に記載の各溶液を混合し、100μlとした。 [Table 8]
Figure 2007114103
(2) Preparation of Sample Solution and Hybridization Operation Each solution shown in Table 9 was mixed with the fragmented aRNA solution prepared in (1) to make 100 μl.

溶液中のSSC及びSDSの最終濃度は、2×SSC、0.2% SDSとなる。 The final concentration of SSC and SDS in the solution is 2 × SSC, 0.2% SDS.

〔表9〕

Figure 2007114103
この溶液を94℃で2分間加熱した後、37℃まで冷却した。次いで、7.で処理したマイクロアレイと共にハイブリパックに封入し、65℃の遮光されたインキュベーター内で17時間、静置し、ハイブリダイゼーションを行った。 [Table 9]
Figure 2007114103
The solution was heated at 94 ° C. for 2 minutes and then cooled to 37 ° C. Then, 7. It was enclosed in a hybrid pack together with the microarray treated in step 1, and left to stand in a light-shielded incubator at 65 ° C. for 17 hours for hybridization.

(3)洗浄操作
ハイブリパックからチップを取り出し、あらかじめ45℃にしておいた2×SSC・0.2% SDS溶液15mlの入った円筒ケースに浸漬させ、45℃に保温して20分間静置した。次に、45℃にしておいた新たな2×SSC・0.2% SDS溶液15mlの入った円筒ケースに入れ替えて、さらに45℃で20分間洗浄した。最後に、45℃にしておいた2×SSC溶液15mlの入った円筒ケースに入れ替えて、45℃で10分間洗浄した。
(3) Washing operation The chip was taken out from the hybrid pack, immersed in a cylindrical case containing 15 ml of 2 × SSC / 0.2% SDS solution that had been brought to 45 ° C., kept warm at 45 ° C., and allowed to stand for 20 minutes. Next, the tube was replaced with a new cylindrical case containing 15 ml of 2 × SSC / 0.2% SDS solution that had been kept at 45 ° C., and further washed at 45 ° C. for 20 minutes. Finally, it was replaced with a cylindrical case containing 15 ml of 2 × SSC solution that had been kept at 45 ° C., and washed at 45 ° C. for 10 minutes.

10.検出操作
上記ハイブリダイゼーション処理後、蛍光検出装置を用いて、核酸ハイブリッドの検出を行った。
10. Detection Operation After the hybridization treatment, nucleic acid hybrids were detected using a fluorescence detection apparatus.

(1)マイクロアレイの染色処理
検出装置で検出する前に、アマシャム社製ストレプトアビジン-CyTM5標識試薬を使って染色を行った。ストレプトアビジン-CyTM5標識試薬バッファーにマイクロアレイを浸漬して、室温で30分間染色した。染色後、表10に示す洗浄バッファーに室温で、5分間の浸漬操作を4回行った。
(1) Microarray staining treatment Before detection with a detection device, staining was performed using a streptavidin-Cy TM 5 labeling reagent manufactured by Amersham. The microarray was immersed in Streptavidin-Cy 5 labeling reagent buffer and stained at room temperature for 30 minutes. After the staining, the immersion operation for 5 minutes was performed 4 times in the washing buffer shown in Table 10 at room temperature.

〔表10〕

Figure 2007114103
(2)蛍光検出
(1)で蛍光標識されたマイクロアレイを三菱レイヨン社製冷却CCD式蛍光検出装置で各スポットの蛍光強度を測定した。 [Table 10]
Figure 2007114103
(2) Fluorescence detection The fluorescence intensity of each spot of the microarray fluorescently labeled in (1) was measured with a cooled CCD fluorescence detector manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.

<検出条件>
・蛍光フィルター; CyTM5フィルター
・露光時間 ; 340msec
(3)検出結果
蛍光検出結果を図4に示した。図中「B」とは、ブランクスポットの結果を示す。なお、図中の蛍光強度は、3スポットの平均値で示した。図4の結果から、aRNAにより空間を設けなかったゲル(比較例1)に対して、aRNAにより空間を設けたゲル(実施例1及び2)の方が、約2〜3.5倍、蛍光強度が高い結果となった。また、実施例1及び2の結果から、aRNAの添加割合に比例して蛍光強度が高くなることが確認された。この結果は、aRNAをゲル化の際に添加したことによって、ゲルマトリックスにおける空間的自由度が向上したことを示唆するものである。
<Detection conditions>
・ Fluorescent filter; Cy TM 5 filter ・ Exposure time: 340msec
(3) Detection results The fluorescence detection results are shown in FIG. In the figure, “B” indicates a blank spot result. In the figure, the fluorescence intensity is shown as an average value of three spots. From the result of FIG. 4, the gel (Examples 1 and 2) provided with a space with aRNA is about 2 to 3.5 times higher in fluorescence intensity than the gel with no space provided with aRNA (Comparative Example 1). The result was high. Further, from the results of Examples 1 and 2, it was confirmed that the fluorescence intensity increased in proportion to the addition ratio of aRNA. This result suggests that the spatial freedom in the gel matrix was improved by adding aRNA during gelation.

配列固定器具を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the arrangement | sequence fixing tool. プローブの固定位置を示した図である。It is the figure which showed the fixed position of the probe. aRNAの除去処理結果を示した図である。It is the figure which showed the removal process result of aRNA. マイクロアレイの蛍光検出結果を示した図である。It is the figure which showed the fluorescence detection result of the microarray.

符号の説明Explanation of symbols

50・・・多孔板
52・・・孔
54・・・中空繊維
56・・・板状物
50 ... perforated plate 52 ... hole 54 ... hollow fiber 56 ... plate-like material

配列番号1・・・合成DNA
配列番号2・・・合成DNA
配列番号3・・・合成DNA
SEQ ID NO: 1 synthetic DNA
SEQ ID NO: 2 Synthetic DNA
SEQ ID NO: 3 Synthetic DNA

Claims (5)

プローブ及び高分子化合物を含むゲルを作成した後、該ゲルの高分子化合物を除去することにより得られるプローブ固定化ゲル。   A probe-immobilized gel obtained by preparing a gel containing a probe and a polymer compound and then removing the polymer compound from the gel. 高分子化合物が、プローブに結合性を有するものである、請求項1記載のゲル。   The gel according to claim 1, wherein the polymer compound has binding properties to the probe. 請求項1又は2記載のゲルが、管状体に保持されているゲル保持管状体。   The gel holding | maintenance tubular body with which the gel of Claim 1 or 2 is hold | maintained at the tubular body. 請求項1又は2記載のゲルの複数が、基板に固定されているゲルマイクロアレイ。   A gel microarray in which a plurality of the gels according to claim 1 or 2 are fixed to a substrate. 複数の貫通孔を有する基板の、該貫通孔に請求項1又は2記載のゲルが保持されているゲルマイクロアレイ。   A gel microarray in which the gel according to claim 1 or 2 is held in a through hole of a substrate having a plurality of through holes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011182650A (en) * 2010-03-04 2011-09-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd Probe and microarray for detecting harmful or toxic dinoflagellate

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