바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST")환경 관리 기술 연구 부서[Research Division Head Harada Akira] 측정 기술 연구 그룹 [Research Group Head Tao Hiroaki] Aoki Hiroshi 연구원은 배출 포트로 여러 모세관 (모세 혈관)을 사용할 수 있으며 간격을 자유롭게 변경하여 소량의 액체 샘플을 분배 할 수 있습니다Alay Spotter
최근 몇 년 동안 질량 바카라 필승법기 및DNA 마이크로 어레이와 같은 다수의 생물학적 관련 물질을 포괄적으로 바카라 필승법하는 기술이 더욱 널리 퍼지고 있습니다 또한, 기술 개발도 환자의 표본을 이러한 장치로 바카라 필승법하기 쉬운 형태로 전처리하기 위해 진행 중입니다 그러나 장비를 "연결"하는 것과 같은 바카라 필승법 장치에 전처리 후 액체 샘플을 도입하는 기술은 소량의 액체 샘플을 다루기가 어렵고 분산의 정확도는 낮아서 바카라 필승법 기술의 전반적인 성능에 상당한 손상을 입히기 때문에 기존의 방법에 의해 상당히 손상되었습니다
이번에는 배출 포트와 간격이 자유롭게 변경 될 수 있으므로 8 개의 모세관이있는 분배 헤드와 높은 정확도와 급속도를 갖는 나노 리터 수준 (10 억의 나노)에서 대량의 매우 작은 액체 샘플을 분배 할 수있는 어레이 스포츠터를 개발했습니다 이것은 환경, 바이오 및 의학 분야에서 DNA 마이크로 어레이 또는소프트 이온화 질량 바카라 필승법법등을 사용하여 많은 수의 표본을 바카라 필승법하고 신속하고 포괄적으로 진단 할 수있을 것으로 예상됩니다
이 연구의 일부 결과는 2008 년 10 월 20 일과 21 일에 AIST Tsukuba Center에서 개최 된 AIST Open Lab에서 공개 될 예정입니다
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이번에는 모세관 간격을 자유롭게 변경할 수 있도록 이번에 개발 된 분배 헤드
모세관을지지하는 팔을 열고 닫아 모세관 간격을 자유롭게 변경할 수 있습니다
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최근에, 생물학적 물질을 종합적으로 바카라 필승법하기위한 기술은 점점 더 성숙 해지고 있으며, 약물 발견 분야에서 약물 대사 산물을 바카라 필승법하는 것과 같은 실험실에서 사용될뿐만 아니라 그룹 검사 중에 수집 된 시험 시편과 같은 임상 시험의 일부로 더욱 눈에 띄게되고 있습니다 한편, 기술 개발은 환자의 표본을 장비를 사용하여 바카라 필승법하기 쉬운 형태로 전처리하기 위해 진행 중입니다 이 전처리 기술에는 시편 관리 시스템 및 자동 디스펜스 장비가 포함됩니다랩 자동화기술은 주로 활성화되어 있습니다microplate원하는 액체 샘플을 원하는 양보다 효율적이고 안정적으로 처리하도록 수행됩니다 그러나 전처리 장치와 바카라 필승법 장치를 연결하는 스팟 기술은 미숙하고 속도가 부족하고 소량의 액체 샘플 처리에 어려움이 있으며 정확도가 낮으므로 바카라 필승법 장치의 성능이 완전히 활용되지 않고 바카라 필승법의 전체 효율이 크게 줄어들 었습니다 향후, 약물 발견 및 그룹 스크리닝 분야와 같은 더 많은 수의 표본의 고속 스크리닝이있는 지역에서는 포괄적 인 바카라 필승법 기술의 추가 개선이 필요합니다
화학 물질에 대한 최적의 위험 관리를 달성하기위한 평가 및 측정 방법을 개발하려는 강한 욕구가 있지만 환경 관리 기술 연구 부서는 환경 진단 기술을 포함한 포괄적 인 바카라 필승법 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다 일반적으로, 샘플 전처리 장비와의 원활한 협력은 이러한 바카라 필승법 기술에 필수적이지만, 기존의 분배 기술에서는 바카라 필승법기의 샘플 기판에 대한 마이크로 플레이트에서 액체 (DENT)를 분배 할 때, 분배의 급상율과 높은 수준의 통합 사이에는 전체적으로 분산 된 통합의 상충 관계가있다 따라서 우리는 새로운 디스펜스 기술의 개발이 포괄적 인 바카라 필승법 기술의 개발에 필수적이라고 생각했으며, 동시에 빠르고 높은 정확도와 높은 통합을 달성하는 배열 스팟 기술의 개발 및 연구를 진행했습니다
이번에는 모세관을 방전 포트로 사용하여 여러 모세관 간 간격을 자유롭게 변경할 수있는 시스템을 고안했습니다 이것은 상이한 배열 사양으로 생성 된 샘플 용기 및 샘플 기판을 유연하게 연결함으로써 액체 샘플의 빠른 동시 분배를 허용하며, 이는 상업적으로 이용 가능한 모든 마이크로 플레이트와 호환됩니다 또한 모세관 간격은 최대 9mm에서 최소 09mm (모세관 외경 : 360 µm) 사이에서 스케일링 될 수있었습니다 또한, 주사기 펌프를 모세관에 연결하여 모세관 팁에서 샘플 용액을 흡인하고 배출하여 액체 공급 시스템을 구성 하였다 이 경우, 액체 공급 시스템 내부의 잔류 공기를 완전히 제거함으로써, 소규모에서 대규모로의 액체 샘플 분배량의 양을 자유롭게 선택할 수 있었을뿐만 아니라 나노 리터 수준에서 고정밀 울트라 트리 디스펜스를 달성했다 다시 말해, 우리는 높은 정확도와 높은 통합으로 소량의 액체 샘플을 빠르게 분배 할 수있는 기술을 성공적으로 개발했습니다
기존의 디스펜스 기술은 배출 포트에 피펫 팁, 핀, 바늘 및 잉크젯 헤드를 사용합니다 이 중에서, 피펫 팁 유형, 핀 유형 및 바늘 유형 분배 기술은 주로 마이크로 플레이트 사이의 분배 및 분배를 목표로하며, 샘플 기판의 크기 및 스팟 간격과 같은 배열 사양이 미세 배출물의 크기와 다를 때, 장착 된 배출 포트를 모두 사용하지 못하고 분배 공정은 전체 바카라 필승법의 효율을 감소시킵니다 또한 최근 몇 년 동안 개발 된 잉크젯 헤드 타입 디스펜스 기술은 미량 액체 샘플의 고정밀 방출을 허용하지만, 흡인은 기술적으로 불가능하며, 배출 할 액체 샘플은 미리 분배 헤드에 채워져 있어야하지만, 마이크로 플레이트에서 액체 샘플을위한 다중 샘플 처리에는 적합하지 않습니다 이번에는 기술이 개발되면, 다수의 액체 샘플을 마이크로 플레이트로부터 동시에 흡인 한 다음 모세관 간격을 변경하여 여러 개의 액체 샘플을 원하는 간격으로 샘플 기판에 직접 분배 할 수있게한다
이 분배 기술은 이전보다 소량의 액체 샘플을 처리 할 수 있으며 동시에 분배 정확도가 향상되었습니다 가변적 인 부피 분배 기술인 종래의 피펫 팁 유형에서, 최소 디스펜스 양은 500 nl이고, 분배 양의 상대적 오차는 500 nl를 분배 할 때 5-8% (25-40 nl)이다 또한, 고정 용량 지점 기술인 종래의 핀 유형에서 최소 디스펜스 금액은 여러 NL이지만 상대 오차는 수십 %로 큽니다 바늘 유형은 둘 사이에 중간 인 성능이 있습니다 대조적으로,이 어레이 스팟 터의 최소 분배 양은 10 nl이고, 상대 오차는 20 nl의 분배 시간에서 27% (054 nl)이다 (표 1) 즉,이 기술을 사용하면 개별 바카라 필승법에 필요한 샘플의 양이 작아지며, 더 많은 유형의 테스트를 반복 할 수 있으므로 매우 정확한 바카라 필승법 및 진단을보다 쉽게 수행 할 수 있습니다
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표 1이 배열 스패터의 분배 정확도
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20, 50 및 100 nl 수성 솔루션이 발견 될 때 관련 오류 및 분배 금액 오차 (계산 값)
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이 어레이 스팟 터를 사용하여, 우리는이를 소프트 이온화 질량 바카라 필승법법에 적용하려고 시도했으며, 현재 빠른 바카라 필승법 기술로 관심을 끌고 있습니다 이 전형적인 방법 인 MALDI-TOFMS (매트릭스 보조 레이저 탈착 및 이온화 시간-비행 시간 질량 바카라 필승법법)는 현재 분배 기술을 사용하여 지점 당 약 500 nl의 액체 샘플을 사용하고, 샘플 기판상에서 샘플의 확산을 고려하는 것은 약 2 MM이었고, 경시 중간은 5 MM에서 약물이었다 이것은 정상적인 MALDI-TOFM이 장착 된 100-300 µm의 레이저 조사 직경에 비해 분명히 과도하며 측정에 사용되지 않는 샘플 기판에 낭비되는 공간이 있습니다 이 장치를 사용하는 현재 샘플보다 훨씬 작은 간격으로 샘플을 분배함으로써 샘플 기판 및 바카라 필승법 장치 자체를 소형화하는 데 효과적임을 확인했습니다 (그림 1)
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그림 1 : 8 × 8 스팟 어레이 (10 nl, 1 mm 간격) 소프트 이온화 질량 바카라 필승법법을 위해 자체 제작 한 작은 샘플 기판에서
새겨진베이스는 현재 샘플 기판이며 5mm 떨어져 있습니다
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또한 Maldi-Tofms는 표준 물질을 알려진 질량 수와 액체 샘플에 혼합합니다내부 표준 질량 교정 방법알 수없는 질량 수 및 농도를 갖는 샘플이 프로테옴 바카라 필승법 또는 대사체 바카라 필승법과 같은 표적화 될 때, 표준 물질의 최적화는 어렵고 장애물이되었다 이를 피하기 위해 표준 재료와 액체 샘플의 샘플 기판에 별도의 적용을 적용합니다외부 표준 질량 교정 방법가 있지만 문제는 두 지점 사이의 거리에 따라 질량 정확도가 크게 감소된다는 것입니다 따라서이 장치를 사용하여 샘플 지점 근처 근처 근처의 표준 재료를 분배함으로써 매우 정확한 외부 표준 질량 교정이 가능하여 속도를 높이고 바카라 필승법 성능을 향상시키는 데 효과적이라는 것이 발견되었습니다 이러한 방식으로, 현재 질량 바카라 필승법기는 기존의 분배 기술의 표준을 충족시키기 위해 타협으로 설계되었으며, 원래 성능을 완전히 보여줄 수는 없지만,이 배열 스포츠터를 사용하면 기존 샘플 전처리 방법의 표준을 준수하면서보다 컴팩트하고 고성능 샘플 기판을 사용하고 장치를 측정 할 수 있습니다
이 기술의 특징을 활용하여 높은 정확도와 높은 통합으로 미량 액체 샘플을 빠르게 분배 할 수 있으므로, 예를 들어 DNA 마이크로 어레이에 기반한 포괄적 인 유전자 진단 기술과 같은 개인의 헌법에 적합합니다TaylorMade Medical의 실현에 상당한 기여를 할 것으로 예상됩니다 또한, 질량 바카라 필승법기 등으로 사용되는 샘플 기판은 빠르고 쉽게 준비 될 수 있기 때문에, 그것이 열화되기 쉬운 생물학적으로 관련된 물질과 같은 소량의 액체 샘플의 빠른 분배에 크게 기여할 수 있다고 믿어진다
앞으로, 우리는 이와 같은 분배 및 모세관 간격의 양을 더욱 세분화하고 개선하기 위해 노력할 것이며,이 기술에 관심이있는 회사와 협력하여 실질적인 연구를 계속 수행 할 것입니다