開発したデバイスとチップの構成
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日立製作所は2016年11月25日、メッセンジャーRNA（mRNA）を細胞単位で効率よく高精度に解析できる小型チップを開発したと発表した（ニュースリリース）。がんなどの生体組織全体の特徴と、細胞ごとの特徴を同時に把握できることから、疾病のメカニズム解明や治療法の開発につながるという。
生体組織を構成する細胞はそれぞれ異なった特徴を持つため、疾病メカニズムの解明には、細胞ごとにmRNAの量を計測する必要がある。その手法として、個々の細胞を解析できる「単一細胞解析技術」が注目されているものの、これまでは精度の低さや解析コストの増大が課題だった。
日立は2016年3月に、1細胞ごとにmRNAを抽出する微小反応槽を100個集積した1mm角のチップ「Vertical Flow Array Chips」を開発。今回はこのチップにおいて、mRNAを抽出する微粒子を微小反応槽に多数充填し、その表面積を大幅に増やすことで抽出数を約10倍に向上させた。これにより、1細胞中に15分子しか存在しないような極微量のmRNAでも、同時に最大100個の細胞から抽出・解析可能とした。
このチップを複数配置して試作した小型解析デバイスを使って、遺伝子解析実験を実施。約2000個の細胞の遺伝子を同時に高精度に解析できることを確認した。1万個の細胞に対して遺伝子を同時解析できるデバイスも試作しており、生体組織の特徴を正確に把握するために有効とされる数千個の細胞の同時解析が可能という。
今後は開発した技術を、がん組織中の細胞やがん発生初期の細胞などの疾病のモデル細胞の解析に適用。疾病のメカニズム解明や治療法の開発における有用性を検証していく。
