Biotage本社ウェブサイトのブログコーナーに投稿されている記事の中からライフサイエンスに関する内容をピックアップし、ご紹介します。
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今回ご紹介する内容は「ラージスケールプラスミドDNA精製 – 戦略とコスト」です。
Plasmid purification – strategies and costs
プラスミドDNAは多くのバイオ研究の出発点となる重要な生物学的ツールです。純粋なプラスミドDNAを得るための精製は重要なステップですが、使用されるプロトコルの多くは40年間変わっていません。
マニュアルキットは費用対効果がありますが、精製に多くの時間を要し、ラボでの長時間作業だけでなく、高い労働コストも発生します。プラスミドDNAの精製を外部にアウトソーシングすることも時間の短縮と研究者の解放時間をもたらす別のオプションですが、納期は長く費用はかなり高くなります。
本ブログではラージスケールプラスミドDNA精製自動化装置PhyPrepによるMaxi, Mega, Gigaプレップと従来法のコスト比較を行いました。
表1：プラスミドDNA精製のランニングコスト比較
マニュアルプラスミドDNA精製
マニュアルキットは、プラスミドDNA精製のスタンダードです。ニーズに応じてMini PrepからGiga Prepまでさまざまなキットが利用可能です。これらのキットは、高純度で収量が良く、得られたプラスミドDNAがトランスフェクションに適しているという利点を持つ簡略化されたプロトコルを提供しています。この方法の主な欠点は、手動で行う手順が非常に労働集約的であることです。たとえば、Maxi精製を行う場合、5〜10のサンプルを並列に実行するには約150分かかり、サンプルあたり15〜30分となります。Giga精製の場合、5つのサンプルに対して310分かかり、サンプルあたり62分となります。サンプルあたりのコストはキットの価格（Cost per sample）だけでなく、人件費（Labor cost/sample）も考慮する必要があります。
プラスミドDNA精製のアウトソーシング
もう一つの利用可能なオプションは、プラスミドDNA精製をCROに外注することです。CROはMini prepからGiga Prepまでさまざまなサービスを提供しています。利点の一つは、これによってキット品でのマニュアル精製に関連する社内労働時間と関連するコストが削減されます。また、ラボでの作業時間が節約され、他の活動に充てることができる点です。一方で、アウトソーシングはかなりのリードタイムを生じ、精製されたプラスミドDNAサンプルを受け取るまで数週間待つことが予想されます。プラスミドDNAのアウトソーシングは、ここ数年のプラスミドDNAの高い需要によりボトルネックとなっています。また、アウトソーシングはマニュアル精製よりもかなり高額となります。
自動プラスミドDNA精製システム
自動プラスミドDNA精製装置は、ここ数年で効果的なプラスミドDNA精製の代替手段として登場しています。例えば、BiotageのPhyPrepはMaxi、Mega、およびGigaの精製に使用できます。このシステムは、サンプルの準備にわずか8分しかかからず、したがってサンプルあたりの労働に関連するコストはマニュアル精製よりもはるかに低いです。これにより、研究者はより難しいタスクに時間を費やすことができます。純度と収量は手動のプラスミドDNA精製方法と同等です。さらに、溶出緩衝液の塩濃度は手動キットよりも低いため、最終的なアルコール沈殿ステップを省略してもサンプルのトランスフェクション効率を損なわずに済みます。これにより、プラスミドDNA精製プロセスに費やす時間がさらに短縮されます。プロセスの自動化は再現性と一貫性が向上することを意味します。トータルコストの比較ではマニュアル精製と同等かさらに低コストになります。
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