100個の細胞を同時かつ高精度に遺伝子解析する小型チップ：日立製作所 Vertical Flow Array Chips

日立製作所は、メッセンジャーRNAを細胞単位で解析する1mm角のチップを開発した。1細胞中に15分子しか存在しないmRNAを、最大100個の細胞から同時に、かつ高精度に抽出・解析できる。

[提供：MONOist編集部，TechFactory]

　日立製作所は2016年11月25日、多様で微量なメッセンジャーRNA（mRNA）を細胞単位で高精度に解析できる1mm角のチップを開発したと発表した。

　同チップは、1細胞中に15分子しか存在しないmRNAを、最大100個の細胞から同時に抽出・解析できる。がんなどの生体組織全体の特徴と、各細胞の特徴を同時に把握することで、疾病のメカニズム解明や治療法開発に貢献するという。

開発したデバイスとチップの構成

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　同社は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。解析コストの削減に成功したが、反応槽が小さく微粒子の充填が困難であったため、mRNAの抽出効率が低く、正確な解析に必要な精度が得られなかった。

　今回、mRNAを抽出するための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により、抽出数を従来の約10倍にまで向上させた。また、同チップを複数配置した小型解析デバイスを用い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解析する性能と、1細胞中に存在する極微量のmRNAを抽出する高精度な解析が両立可能であることを実証した。

　同社では、1万個の細胞を同時に遺伝子解析するデバイスも試作。同デバイスでは、数千の細胞の同時解析が可能だという。

　生体組織を構成する個々の細胞は、それぞれ異なった特徴を持つため、疾病のメカニズムを解明するには、細胞ごとにmRNAの量を計測する必要がある。しかし、従来の方法では計測結果が平均化され、がん細胞の個々の違いを区別できなかった。細胞を1個ずつ手作業で解析する手法として、単一細胞解析技術が注目されているが、研究者の熟練度への依存や多大な解析コストが課題となっていた。