パーティクルボンバードメントとは

粒子衝撃は、細胞培養に外来DNAを導入するために使用できる技術です。 粒子ボンバードメントにはいくつかの方法がありますが、そのほとんどは、「遺伝子銃」の使用を伴います。これは、粒子を細胞培養に確実かつ効率的に送達するように設計されたデバイスです。 この手法は、特定のアプリケーション向けにカスタマイズされた特殊な機器を使用して、世界中の研究開発目的で研究開発に使用されています。

粒子衝撃では、しばしば重金属の粒子が細胞壁を破るために使用されます。 粒子がDNAでコーティングされている場合、外来DNAは細胞壁の切れ目から細胞に導入されます。 細胞壁がDNAの溶液に懸濁している場合、粒子が溶液内を移動するときに粒子が粒子を拾い上げ、DNAを細胞内に押し込みます。 いずれの場合も、研究対象の生物に合わせてカスタマイズされた外来DNAは、基本的に細胞に注入されます。

パーティクルボンバードメントの最も初期の用途は、トランスジェニック作物の開発でした。 この手法を使用して、研究者は、作物の開発に後で使用される細胞培養に除草剤耐性の遺伝子を導入するなどのことを行うことができます。 他の遺伝的修飾も導入できます。 研究者が粒子衝撃を改良するにつれて、徐々にこの技術の使用はバクテリアと動物細胞の培養に拡大しました。

この手法では、技術者がそれを実行する際にある程度のフィネスが必要です。 粒子は慎重に選択し、管理された方法で配送する必要があります。 目標は、細胞への損傷を最小限に抑えて粒子を導入し、粒子の衝突後に粒子が回復し、成長と分裂を続けることです。 セルがあまりにも破損している場合、それらは死にます。 一方、粒子衝撃が完全に送達されない場合、培養中の細胞の一部は外来DNAを吸収しません。

研究者はまた、適切なDNAを標的細胞培養に導入していることを確認する必要があります。 挿入されるDNA鎖が生物にうまく適合しない場合、粒子の衝突は、生物に組み込まれないか、エラーが発生するために失敗する可能性があります。 これには、遺伝学の知識と、研究対象の生物のゲノムに精通していることが必要であり、DNAが本来あるべき場所に到達し、研究者が意図したとおりに機能することを確認します。