細胞株開発・クローン選抜
導入遺伝子確認、コピー数、発現確認、クローン解析の前処理に使われる。
主な用途
- 前処理
Product Guide
DNA/RNA抽出装置
DNA/RNA抽出装置は、細胞、培養上清、血液、組織、ウイルスサンプル、工程液、環境サンプルなどからDNAやRNAを自動で抽出・精製するための装置です。リアルタイムPCR、デジタルPCR、NGS、Sangerシーケンス、マイコプラズマ試験、ウイルス安全性試験、細胞同一性試験、残存DNA定量などでは、測定前に核酸を安定して取り出す必要があります。DNA/RNA抽出装置を使うことで、前処理を標準化し、再現性とスループットを高めることができます。
用途・特徴
DNA/RNA抽出装置は、核酸解析の前処理を自動化するために使われます。主な方式には、磁気ビーズ法、スピンカラム法、自動分注型抽出、カートリッジ法などがあります。目的に応じて、ゲノムDNA、total RNA、ウイルスRNA、cell-free DNA、プラスミドDNA、残存DNAなどを抽出します。
抽出品質は、後続のPCR、dPCR、NGS、Sangerシーケンスの結果に大きく影響します。抽出量、純度、阻害物質の除去、サンプル間ばらつき、キャリーオーバー防止が重要です。手作業でも核酸抽出は可能ですが、サンプル数が増えると、操作ばらつき、抽出効率の差、コンタミネーション、転記ミス、作業時間が課題になります。
Point
- DNA/RNA抽出を自動化できる
- PCR、dPCR、NGS、Sangerシーケンスの前処理に使われる
- マイコプラズマ試験、ウイルス安全性試験、細胞同一性試験に関係する
- 磁気ビーズ法、スピンカラム法、カートリッジ法などがある
- サンプル間ばらつきや作業者差を減らせる
- 低〜中スループットから高スループットまで装置がある
- GMP・品質試験ではコンタミ防止、記録、手順標準化が重要になる
使用方法
基本的には、サンプルを装置対応のチューブ、プレート、カートリッジにセットし、抽出プロトコルを選択して核酸を回収します。
1サンプルを採取する
2必要に応じて細胞溶解や前処理を行う
3抽出キット、磁気ビーズ、カートリッジなどを準備する
4サンプルを装置にセットする
5抽出プロトコルを選択する
6溶解、結合、洗浄、溶出を自動実行する
7DNAまたはRNAを回収する
8必要に応じて濃度・純度を確認する
9PCR、dPCR、NGS、Sanger、残存DNA試験などに使用する
実際の条件は、サンプル種、抽出対象、必要量、阻害物質、後続解析、スループット、GMP対応、キット適合性によって変わります。
手作業抽出との違いは？
DNA/RNA抽出は手作業でも可能ですが、装置を使うことで再現性や作業効率が向上します。
結論
研究初期では手作業でも十分な場合がありますが、品質試験や多検体処理では自動化のメリットが大きくなります。
操作
手作業が多い
自動化できる
ばらつき
作業者差が出やすい
条件を標準化しやすい
スループット
少数サンプル向き
多数サンプルに対応しやすい
コンタミ対策
操作者依存
閉鎖性やチップ交換で低減しやすい
時間
手間がかかる
並行処理しやすい
GMP運用
手順管理が重要
記録・標準化しやすい
向く場面
少数サンプル、初期検討
ルーチン試験、多検体、QC前処理
磁気ビーズ法とスピンカラム法の違いは？
| 項目 | 磁気ビーズ法 | スピンカラム法 |
|---|---|---|
| 原理 | 核酸を磁気ビーズに結合させ、磁石で分離する | 核酸をカラム膜に結合させ、遠心や圧力で洗浄・溶出する |
| 自動化 | 高スループット化しやすい | 既存キットを自動化しやすい |
| 処理形式 | プレート、チューブ、カートリッジ | カラム、ローター、カートリッジ |
| 強み | 多検体、ロボット化、液体ハンドリングと相性がよい | 手作業プロトコルから移行しやすい |
| 注意点 | ビーズ残り、磁気分離条件、洗浄条件に注意 | 遠心・カラム詰まり、サンプル種に注意 |
| 向く用途 | qPCR、dPCR、NGS前処理、多検体処理 | 少〜中検体、QIAGEN系キット自動化 |
主な抽出対象
| 抽出対象 | 内容 | 主な用途 |
|---|---|---|
| ゲノムDNA | 細胞や組織から抽出するDNA | 細胞同一性、STR、Sanger、NGS |
| total RNA | 細胞中のRNA全体 | 遺伝子発現、RNA-seq、RT-qPCR |
| ウイルスDNA/RNA | ウイルス粒子やサンプル中の核酸 | ウイルス安全性、AAV、レンチ、ワクチン |
| プラスミドDNA | 大腸菌などから抽出するプラスミド | mRNA鋳型、AAVプラスミド、発現ベクター |
| cell-free DNA | 血漿や培養上清中の遊離DNA | cfDNA解析、残存DNA、バイオマーカー |
| 残存宿主細胞DNA | 製造工程由来のDNA | 抗体医薬、AAV、mRNA原料の品質評価 |
| 微生物核酸 | 細菌、真菌、マイコプラズマ由来核酸 | 汚染確認、微生物解析 |
| NGSライブラリー前処理核酸 | NGS解析に使うDNA/RNA | 外来性ウイルス検出、ゲノム解析 |
選定ポイント
抽出対象DNA、RNA、ウイルス核酸、cfDNA、プラスミドDNAのどれか
サンプル種細胞、血液、血漿、培養上清、組織、工程液、環境サンプルに対応するか
抽出方式磁気ビーズ法、スピンカラム法、カートリッジ法のどれか
処理数1ランあたりのサンプル数、処理時間
サンプル量少量サンプル、大容量サンプル、低濃度核酸に対応できるか
回収率必要な収量、低コピーターゲットの検出に十分か
純度PCR阻害物質、タンパク質、塩、エタノール残りを除去できるか
キャリーオーバーサンプル間コンタミを防げる構造か
キット適合性使用したい抽出キットや後続キットに対応するか
自動化範囲溶解、結合、洗浄、溶出、プレートセットアップまで対応するか
GMP対応権限管理、ログ、手順固定、IQ/OQ、バリデーション支援の有無
後続解析qPCR、dPCR、NGS、Sanger、STR、残存DNA試験に適しているか
サポート国内保守、消耗品供給、アプリケーション支援の有無
使用される工程
DNA/RNA抽出装置は、核酸解析の前処理が必要な工程で広く使われます。
遺伝子導入・安定発現株作製
細胞からDNA/RNAを抽出し、挿入配列や発現を確認する。
主な用途
- 発現確認
セルバンク
マイコプラズマ試験、細胞同一性試験、ウイルス安全性試験の前処理に使われる。
主な用途
- 品質試験
汚染確認・安全性評価
マイコプラズマ、ウイルス、微生物、外来性因子検出の核酸抽出に使われる。
主な用途
- 汚染確認
シードトレイン
培養細胞の汚染確認や工程中確認に使われる場合がある。
主な用途
- 工程中確認
本培養
培養上清や細胞サンプルから核酸を抽出し、工程確認に使われる。
主な用途
- 工程確認
ハーベスト・清澄化
未精製バルクや工程液の残存DNA、ウイルス核酸確認に関係する。
主な用途
- 残存DNA
下流精製
残存宿主細胞DNAや工程中間体の核酸確認に使われる。
主な用途
- 残存DNA
製剤化
原薬・製剤中の残存DNAや核酸関連品質確認に使われる場合がある。
主な用途
- 品質確認
品質評価・分析
qPCR、dPCR、NGS、Sanger、STRの前処理に使われる。
主な用途
- 前処理
GMP品質管理
規格試験、出荷試験、逸脱調査の前処理に使われる場合がある。
主な用途
- 規格試験
使用されるモダリティー
DNA/RNA抽出装置は、核酸の品質確認や安全性試験が関係する多くのモダリティーで使われます。
抗体医薬
関連度高
CHO細胞セルバンク残存DNAマイコプラズマ
製造細胞や工程液から核酸を抽出し品質確認に使う。
ADC
関連度高
抗体原薬製造CHO細胞残存DNA
抗体部分の製造細胞・品質確認で使われる。
二重特異性抗体
関連度高
CHO細胞細胞株開発品質試験
抗体医薬と同様に使われる。
Fc融合タンパク質・組換えタンパク質
関連度高
CHOHEK293残存DNA汚染確認
産生細胞や原薬の品質確認に使われる。
AAV
関連度高
ゲノム力価残存DNAProducer Cell
AAV品質評価やウイルス安全性試験の前処理に使われる。
レンチウイルス
関連度高
ベクターコピー数RCL確認Producer Cell評価
ウイルスベクター製造の品質確認に使われる。
プラスミドDNA
関連度高
プラスミド抽出配列確認品質評価
mRNAやAAV原料の前処理に関係する。
mRNA-LNP
関連度高
プラスミド鋳型Linear DNA残存DNARNA解析
mRNA製造や品質確認に関係する。
細胞治療
関連度高
原料細胞ベクターコピー数汚染確認同一性確認
CAR-Tなどの品質管理で使われる。
iPS細胞・幹細胞由来製品
関連度高
細胞同一性遺伝子発現汚染確認
細胞品質確認や安全性評価で使われる。
遺伝子編集
関連度高
編集効率オフターゲットSangerNGS
編集細胞の解析前処理に使われる。
ワクチン
関連度高
細胞基材ウイルス核酸品質試験
細胞・ウイルス関連の核酸確認に使われる。
微生物発酵
関連度高
菌株確認プラスミド微生物核酸
発酵菌株や汚染確認に使われる。
低分子医薬品
関連度低〜中
細胞アッセイ微生物試験毒性評価
製造工程よりも評価系で使われる。
メーカー製品
自動DNA/RNA抽出装置（15）
Thermo Fisher ScientificKingFisher Flex System24または96サンプル/ランに対応するベンチトップ型自動抽出装置。DNA、RNA、タンパク質、細胞などの抽出・精製に使われる。公式URL Thermo Fisher ScientificKingFisher Apex System高スループットのベンチトップ型自動抽出装置。DNA/RNA抽出、タンパク質・細胞の精製など幅広いアプリケーションに対応する。公式URL Thermo Fisher ScientificKingFisher Duo Prime少〜中検体向けの磁気ビーズ式自動抽出装置。研究・開発用途のDNA/RNA抽出に使われる。公式URL QIAGENQIAcube ConnectQIAGENスピンカラムキットを自動化する核酸・タンパク質精製装置。遠心、加熱振とう、ピペッティングなどを統合制御する。公式URL QIAGENQIAsymphony SP/AS核酸抽出とアッセイセットアップを自動化するシステム。高スループットなPCR・NGS前処理に使われる。公式URL PromegaMaxwell RSC Instrument最大16サンプルを同時処理できるコンパクトな自動核酸精製装置。プレフィルドカートリッジとプログラム済みメソッドを用いる。公式URL PromegaMaxwell RSC 48 Instrument最大48サンプルを同時処理できる自動核酸精製装置。Maxwell RSCカートリッジを用いてDNA/RNA抽出を行う。公式URL Roche DiagnosticsMagNA Pure 24 System臨床分子検査向けの全自動核酸抽出システム。ユーザー介入を減らし、抽出ばらつきを抑える設計。公式URL Roche DiagnosticsMagNA Pure 96 System96サンプル対応の自動核酸抽出システム。高スループットな分子検査・研究用途で使われる。公式URL PerkinElmer / Revvitychemagic 360磁気ビーズベースの高スループット核酸抽出装置。血液、唾液、細胞、組織などからDNA/RNAを抽出する。公式URL PerkinElmer / RevvityChemagic Prime核酸抽出とPCRセットアップの自動化に対応するシステム。分子診断・研究用途で使われる。公式URL BioMérieuxEMAG / easyMAG自動核酸抽出システム。臨床・微生物・ウイルス核酸抽出に使われる。公式URL Analytik JenaInnuPure C16 touch自動核酸抽出装置。DNA/RNA抽出、PCR前処理に使われる。公式URL Analytik JenaInnuPure C16 / C48中検体処理向けの自動核酸抽出装置。研究・分子生物学用途で使われる。公式URL Zymo ResearchQuick-DNA/RNA Automation関連製品DNA/RNA抽出キットと自動化対応製品を展開。自動分注装置との組み合わせで使われる。公式URL
核酸抽出キット・試薬（13）
Thermo Fisher ScientificMagMAX Nucleic Acid Isolation Kits磁気ビーズベースのDNA/RNA抽出キット。KingFisherシリーズなどと組み合わせて使われる。公式URL Thermo Fisher ScientificMagMAX Viral/Pathogen Nucleic Acid Isolation Kitウイルス核酸や病原体核酸の抽出に使われる磁気ビーズベースのキット。公式URL Thermo Fisher ScientificPureLink Genomic DNA / RNA KitsゲノムDNAやRNA抽出に使われるキット。研究・開発用途で使われる。公式URL QIAGENQIAamp DNA / Viral RNA KitsDNAやウイルスRNA抽出に使われるスピンカラムキット。QIAcube Connectで自動化できる。公式URL QIAGENRNeasy / DNeasy KitsRNA、DNA抽出に使われる代表的なQIAGENキット。細胞、組織、培養サンプルなどに対応する。公式URL QIAGENAllPrep KitsDNA、RNA、タンパク質などを同一サンプルから抽出するキット。公式URL PromegaMaxwell RSC KitsMaxwell RSC/RSC 48用のプレフィルドカートリッジ型抽出キット。DNA/RNA抽出に使われる。公式URL PromegaMaxwell RSC Cell DNA Purification Kit細胞サンプルからゲノムDNAを自動抽出するキット。Maxwell RSC/RSC 48装置で使用する。公式URL Roche DiagnosticsMagNA Pure 24 Total NA Isolation KitMagNA Pure 24システム用のtotal nucleic acid抽出キット。臨床・分子検査用途で使われる。公式URL Zymo ResearchQuick-DNA / Quick-RNA KitsDNA/RNA抽出キット。細胞、組織、微生物、環境サンプルなどに対応する。公式URL Macherey-NagelNucleoSpin / NucleoMag Kitsスピンカラムおよび磁気ビーズベースの核酸抽出キット。手作業・自動化の両方で使われる。公式URL Takara BioNucleoSpin / RNAiso / DNA抽出関連製品DNA/RNA抽出、PCR前処理、分子生物学実験で使われるキットを展開。公式URL Norgen BiotekDNA/RNA Purification KitsDNA、RNA、miRNA、ウイルス核酸などの抽出キットを展開。公式URL
高スループット自動化・リキッドハンドリング（8）
HamiltonMicrolab STAR自動分注、核酸抽出、PCRセットアップ、NGS前処理に使われるリキッドハンドリングシステム。公式URL TecanFluent / Freedom EVO核酸抽出、PCRセットアップ、NGSライブラリー調製などの自動化に使われるリキッドハンドリングシステム。公式URL Beckman Coulter Life SciencesBiomek i-Series自動分注、核酸抽出、NGS前処理、PCRセットアップに使われる。公式URL Beckman Coulter Life SciencesBiomek NGeniuS SystemNGSライブラリー調製を自動化するシステム。核酸前処理と組み合わせて使われる。公式URL EppendorfepMotionPCRセットアップ、分注、核酸抽出前処理に使われる自動分注システム。公式URL PerkinElmer / RevvityJANUS G3 / Sciclone核酸抽出、NGS前処理、PCRセットアップの自動化に使われる。公式URL OpentronsOT-2 / Flex研究用の自動分注プラットフォーム。核酸抽出、PCRセットアップ、NGS前処理の自動化で使われる。公式URL SPT Labtechfirefly / mosquito / dragonfly discovery微量分注、PCRセットアップ、NGSライブラリー調製、ミニチュア化に使われる。公式URL
核酸定量・品質確認（7）
Thermo Fisher Scientific / InvitrogenQubit FluorometerDNA/RNA/タンパク質などの蛍光定量に使われる小型装置。PCR、NGS、Sanger前の核酸定量で使われる。公式URL Thermo Fisher ScientificNanoDrop Spectrophotometers微量サンプルの吸光度測定によりDNA/RNA濃度と純度を確認する装置。公式URL AgilentTapeStation SystemsDNA/RNA/NGSライブラリーのサイズ分布・品質確認に使われる自動電気泳動システム。公式URL AgilentBioanalyzer SystemsDNA/RNA品質、NGSライブラリー品質確認に使われるマイクロ流体電気泳動装置。公式URL AgilentFragment Analyzer Systems自動パラレルキャピラリー電気泳動によるDNA/RNA品質確認、NGSライブラリーQCに使われる。公式URL DeNovixDS-11 / QFX Fluorometer微量吸光度測定、蛍光定量に使われる核酸定量装置。公式URL PromegaQuantus Fluorometer蛍光ベースの核酸定量装置。Maxwell抽出ワークフローとの組み合わせでも使われる。公式URL
PCR・NGS・Sanger連携（6）
Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsQuantStudio Real-Time PCR Systems抽出したDNA/RNAを用いたqPCR測定に使われる。マイコプラズマ、残存DNA、ウイルス核酸などに関係する。公式URL Bio-RadQX600 Droplet Digital PCR System抽出核酸を用いた絶対定量、コピー数解析、AAVゲノム力価、低頻度変異検出に使われる。公式URL IlluminaNextSeq / MiSeq / NovaSeq Systems抽出DNA/RNAを用いたNGS解析に使われる。外来性ウイルス検出、細胞株解析、RNA-seqなどに関係する。公式URL Oxford Nanopore TechnologiesMinION / GridION / PromethION抽出DNA/RNAを用いたロングリードシーケンスに使われる。公式URL Thermo Fisher Scientific / Applied BiosystemsSeqStudio Genetic AnalyzerPCR産物やプラスミド由来DNAのSangerシーケンス・フラグメント解析に使われる。公式URL PromegaSpectrum Compact CE SystemSangerシーケンスやフラグメント解析に使われるキャピラリー電気泳動装置。公式URL
受託抽出・解析サービス（8）
Eurofins GenomicsDNA/RNA Extraction / Sequencing ServicesDNA/RNA抽出、Sanger、NGS、qPCR、ジェノタイピングなどに対応する受託解析サービス。公式URL Azenta Life Sciences / GENEWIZDNA/RNA Extraction / Genomics ServicesDNA/RNA抽出、Sanger、NGS、qPCR、遺伝子解析などの受託サービス。公式URL MacrogenDNA/RNA Extraction / NGS ServicesDNA/RNA抽出、Sanger、NGS、RNA-seqなどに対応する受託解析サービス。公式URL Fasmac核酸抽出・シーケンス関連受託国内向けのDNA/RNA解析、Sanger、NGS、フラグメント解析などに対応する受託サービス。公式URL Takara Bio受託解析サービスDNA/RNA解析、遺伝子解析、シーケンス、PCR関連の国内受託サービス。公式URL Charles River LaboratoriesMolecular Biology / Viral Safety Testingウイルス安全性試験、マイコプラズマ、分子生物学的試験などに対応。核酸抽出から解析まで含まれる場合がある。公式URL Eurofins BioPharma Product TestingMolecular Biology / Residual DNA / Biosafety Testing残存DNA、マイコプラズマ、ウイルス安全性などの品質試験に対応する受託サービス。公式URL Merck / BioRelianceContract Testing Servicesバイオセーフティ試験、残存DNA、ウイルス安全性、マイコプラズマなどに関係する受託試験サービス。公式URL
