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組織サンプルのプレパレーションに関連する Covaris 社 からの提案 Tissue-to-Biomarker Preparation suggested from Covaris Inc.

Covaris 社 からの提案

バイオマーカー探索の研究に関連する Covaris 社からの提案を紹介いたします。

概要

バイオマーカー探索の研究にとって組織サンプルのプレパレーションは重要なステップです。
プレパレーションの基本的なワークフローは 凍結 >(保管) > 破砕 > 抽出 となりますが、各ステップで適切な処理をおこなわなければ期待した結果を得ることはできません。また、手法の簡素化は実験者の負担減とともに信頼性の向上につながります。
上図は Covaris 社が提案しているワークフローです。Covaris 社の製品や装置を用いれば、どのステップもスキルに関係なく誰でも簡単に組織を処理することができます。

1. 素早いサンプルの凍結

組織は、適切な方法で凍結しなければ変化が起こりバイオマーカー探索研究用のサンプルとして使用できなくなります。従来ではバイアルに組織を入れて凍結することが一般的でしたが、Covaris 社では t-PREP System または tissueTUBE System を用いて凍結処理することを提案しています。

Covaris tissueTUBE は袋状の強化フィルムからなる特別なチューブです。
このグラフは tissueTUBE を用いた場合と、通常の凍結用バイアルを用いた場合での、液体窒素による凍結時のサンプルの温度変化の比較です。

凍結用バイアルではサンプルが -80℃ に達するのに 30秒以上必要なのに対して、tissueTUBE では 10秒弱で -80℃ に達していることがわかります。血流が途絶えた瞬間から始まるサンプルの変化を tissueTUBE を用いることによって最小限に抑え、理想的な生体組織のプレパレーションをおこなうことが可能になります。

2. ロスのない高再現性の破砕

生体組織から目的物質を効果的に抽出するには組織を破砕する必要があります。

破砕処理のステップでは、サンプルのロスが起こりやすいので注意が必要です。また、従来の破砕方法では実験者によって破砕の度合いが異なるため、解析結果に違いがあらわれてしまう場合がありました。このため、いつでも、誰でも、同じように組織の破砕ができることは重要であると言えます。
もちろん、できるだけ迅速に処理できることが望ましいことは言うまでもありません。

Covaris 社では 破砕専用装置 cryoPREP CP02 の使用を提案しています。
* t-PREP System には 別途専用のインパクト破砕装置がございます


Model: CP02 - microprocessor controlled hammer -


サンプルを砕くためのハンマーインパクト破砕装置
袋状の専用チューブ(tissueTube)に入れて液体窒素で凍結させたサンプルをハンマーによるインパクトで破砕します。
tissueTube は3種類(TT05: 50mg 用, TT1: 1000mg 用, TT2: 5000mg 用)あり、サンプル適量は 50 mg - 2 g 程度です。
(本体サイズ:約 230(W)×430(D)×270(H))

3. 確実な抽出

生体組織からの抽出は後の解析の成否に直結します。
できるだけ高効率で再現性のある抽出処理が望まれます。

Covaris 社では 同社独自の「Covaris AFA テクノロジー」を使用した機器 の使用を提案しています。

AFA テクノロジーは、超音波を使った非接触型の処理を実現するテクノロジーです。
Covaris AFA テクノロジー と Covaris 社の機器については アコースティックソルビライザー の製品ページをご覧ください。

これは、脳と皮膚からビーズ式ホモジナイザーで抽出したサンプルと Covaris 社が提案している tissueTUBE, CryoPrep, Covaris AFA を用いる手法で抽出したサンプルについてウエスタンブロットで比較したものです。

脳サンプルについてはほとんど違いが見られませんが、脳よりも格段に硬いため物質の抽出作業が難しいとされる皮膚を用いた場合は明らかな違いが見られます。赤丸で印を付けた部分はビーズ式ホモジナイザーでは見にくかったバンドが明瞭にあらわれており Covaris 社が提案する手法が抽出困難なサンプルにおいて優れた抽出効率を示すことがわかります。

Covaris 社が提案するもう一つの手法 t-PREP System について

もう一つの手法 t-PREP System について説明をします。

t-PREP は 10mg 程度の生体組織サンプル(主に生研サンプル)用の容器です。
カプセル状の容器で、凍結(ドライアイスを使用)から保管、インパクト破砕、
Covaris での抽出 までをこの製品の中でおこなうことができます。

これは、ダウンス型ホモジナイザーを用いて心筋のタンパク質を抽出した場合と t-PREP を用いて同じことをおこなった場合との抽出効率を比較です。同じ量の生体組織から一連の処理をした場合に Covaris 社が提案している手法(t-PREP + Covaris AFA)の方が抽出効率がはるかに良いことがわかります。

プロテオーム解析によるバイオマーカーの探索には、タンパク質スポット・バンドのゲル内消化が必須です。
これをケラチンフリーで自動化する装置が Intavis 社: オートマティック ダイジェスチョンシステム DigestPro MSi です。




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