小型試験管としての水滴

Anonim

カールスルーエ工科大学(KIT)の科学者は、活性物質の探索と細胞試料の検査を容易にする実験装置を開発し、コストを100倍まで削減しました。

治療法は、患者の個々のニーズに合わせてより良く適合させることができる。 KITの科学者は、今まで必要だった高価で複雑なロボットシステムを使わずに、何千ものサンプルを並行してテストして、いわゆるハイスループットスクリーニングを実行する方法を見つけました。

KITの毒物学・遺伝学研究所(ITG)の化学者、パベル・レヴキン(Pavel Levkin)と彼の学際的チームは、水溶液が何千もの別個の液滴で自己配列する表面を開発しました。 「液滴マイクロアレイ(DMA)上で、生検由来の組織などの生物学的サンプルを物質スクリーニングに供することができる」と、チームメンバーSimon Widmaierは述べる。

すべての個々の液滴は、生物学的実験のための試験管として使用される。 今日使用されているピペットロボットやピペットチップは不要です。 「個々の実験室の従業員は、数秒以内に何千もの物質スクリーニング実験を実行することができます。 Widmaier氏によると、この新技術のコスト削減の可能性は莫大なものです。 「ピペッティングロボットは数千ユーロあり、専門家が操作する必要があります。 各ピペッティングステップだけで、ピペットチップのコストは5〜7セントになります。

高精度のUV暴露法により、親水性が高く撥水性の高い領域がアレイ表面上に生成される。 結果として、調査される液滴のサイズは、3〜250ナノリットル(1ナノリットルは1リットルの10億分の1に相当する)で変動し得る。 ラインおよび窪みの列を有する従来のマイクロタイタープレートを使用する場合、反応物質の少なくとも40マイクロリットル(100万リットル)が必要とされる。 「これらの物質はしばしば非常に高価です(金よりも高価なものがあります)。これはユーザーにとって大きな利点です」とWidmaier氏は言います。

さらに、古典的なピペッティング技術は、細かく分散した固体、例えば細胞をナノリットルの量で分注することを可能にしない。 対照的に、新規の生物学的に適合性のポリマーでは、少数の生細胞を用いて実験が可能である。 この技術は、臓器への物質の影響について幹細胞および初代細胞をスクリーニングする際に大きな利点を有する。 Widmaier氏は、スクリーニング結果がより信頼できるものになり、将来的には医薬品の開発がより安価になると期待しています。

研究者らはまた、診断研究所が癌治療などの個人化された物質スクリーニングを行うことをより容易にしたいと考えている。 最後に、大手製薬企業のコストが削減されます。 「DMA技術は、細胞実験の小型化の中心的な問題を解決し、医療物質や最小細胞量のスクリーニングを可能にします。例えば、患者の生検組織です。 Widmayer氏によると、パーソナライズド医薬品の分野で細胞ベースの物質スクリーニングのための研究所、スクリーニングセンター、製薬会社に提供しています。 最初のプロトタイプは市場でテストされています。

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