プラスミドDNAのゲルピックアップ時におけるイルミネーターの光源の種類と核酸染色試薬の影響
評価方法
電気泳動したプラスミドDNA をピックアップする際に、イルミネーターと核酸染色試薬を下記の組み合わせで使用した。
トランスフォーメーション後、コロニーの数をカウントすることによって、イルミネーターと核酸染色試薬の影響を評価した。
ラインナップ一覧
Blue/Green LED を搭載したゲル撮影装置の一覧です。
| ファス エックスFAS-X | ファス デジ プロFAS-Digi PRO | ファス デジ コンパクトFAS-Digi Compact | ファスビージー エルイーディーボックスFAS-BG LED BOX |
イルミネーター単品 | |
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コンピューター内蔵
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微弱なバンドも
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置き場所を選ばない
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小型・軽量・ポータブルBlue/Green LEDと白色LEDを標準搭載、切り替えはワンタッチ。ゲル切り出しに適した製品。 |
Blue/Green LED
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| カメラ | CMOSカメラ （2000万画素） |
CMOSデジタルカメラ （2410万画素） Canon 250D |
CMOSデジタルカメラ （2410万画素） Canon 250D |
CMOSデジタルカメラ （800万画素） |
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| 操作方法 | 13.3インチフル HD タッチスクリーン | PCソフト・タブレット | デジカメ本体 | 5インチ液晶タッチパネル | - |
| 保存形式 | JPEG、TIFF、PNG、BMP | TIFF、JPEG | JPEG、RAW CR3 | JPEG、TIFF、BMP | - |
| 光源波長 | 470-520 nm | 470-520 nm | 470-520 nm | 470-520 nm | 470-520 nm |
| 撮影有効スペース | 26×21 cm | 26×21 cm | 26×21 cm | 160 x 115 mm | 20×16 cm |
| 白色LEDオプション | 標準搭載 | 〇 | 〇 | 標準搭載 | × |
| 定格電圧 | 100-240 V 50/60 Hz |
100-240 V 50/60 Hz |
100-240 V 50/60 Hz |
100-240 V 50/60 Hz |
100 V 0.2 A |
| サイズ | 532×443×375 mm (H×L×W) |
570×350×325 mm (H×L×W) |
500×350×325 mm (H×L×W) |
207×254×230 mm (H×L×W) |
340×270×50 mm (H×L×W) |
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| 重量 | 20 kg | 14 kg | 7.4 kg | 3.2 kg | 2.9 kg |
| こんなラボにおすすめ！ | • PCを使わず、これ1つで撮影・簡易編集をしたい • 実験者のレベルや目的にあわせて、設定方法を変えたい |
• 専用ソフトウェアで直感的に操作したい • 綺麗な撮影画像を取得したい |
• 省スペースを重視したい • 綺麗な撮影画像を取得したい | • 省スペースを重視したい • 撮影設定を簡単にしたい • ゲル切り出しがしやすい | |
| 撮影時の設定方法 |
簡便に設定可能な「AUTO」モードと、詳細設定可能な「PRO」モードを搭載 |
直感的に操作可能 *PC、タブレットで操作 |
カメラの操作感そのまま |
簡単操作 |
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| 画質 |
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| ゲル切り出し操作 |
ドロワーを手前に引き出すため、切り出ししやすい |
アンバーゴーグルでも切り出し可能 |
アンバーゴーグルでも切り出し可能 |
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| 露光時間の変更 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 絞り値（F値）の変更 | - | ○ | ○ | - | |
| ISO感度の変更 | -* | ○ | ○ | - | |
| 撮影範囲の変更 | ○ | ○ | ○ | - | |
| 複数撮影条件を同時撮影 | ○ | ○ | - | ○ | |
| カラー/モノクロ設定 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 白色LEDでの撮影 | ○** | ○*** | ○*** | ○ | |
| 機器からの画像印刷 | ○ | ○ | - | ○ | |
| ゲル切り出し操作イメージ |
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| アンバーフィルターの使い方 | • 付属のアンバーゴーグルを使用 | • ダークボックスにマグネットで取り付けて使用 • 付属のアンバーゴーグルを使用 |
• ダークボックス上部の覗き窓を使用（フィルターは取付済） | • 機器本体に装着して使用 | |
| イルミネーター上でのゲル切り出し | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 真上からの観察 | ○ | ○**** | ○ | ○ | |
| 型番 | GP-FAS-X | GP-07LED | GP-08LED | FAS-BOX3 | LB-16BG |
| 価格（税抜） | 1,800,000円 | 1,000,000円（PCは付属していません） | 660,000円 | 450,000円 | 180,000円 |
| 動画 |
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*Gain値として感度変換可能 **アクセサリの白色LEDプレートを使用 ***オプションで白色LEDプレートが必要 ****ダークボックスを取り外すことで可能
検出感度の高さ
Blue/Green LED の放出波長は500 nm前後。 アガロース電気泳動においては必ず核酸染色試薬を用いますが、ゲル撮影における「感度のよさ」「バックグラウンドの低さ」というのは、光源であるイルミネーターと染色試薬の最適な組み合わせでほぼ決まります。
当社では、これまで世間の実験環境で使用されてきたUVイルミネーターとEtBr（エチジウムブロマイド）という組み合わせに対し、このBlue/Green LED イルミネーターと、ミドリグリーンという非常に安全性の高い染色試薬を用いた組み合わせでのゲル撮影を行う事で、その検出感度の高さを実証いたしました。
少なくとも、人体とサンプルに悪影響を及ぼすとされているUV光源を使い続ける理由は、もはや無いと言えるのではないでしょうか。
- 実験条件
- 1.5% TAEアガロースゲルにおいて、3種類の核酸染色試薬を用いて電気泳動後、それぞれを、3種類のイルミネーターに入れ替えられるデジカメ式ゲル撮影装置にて撮影を行った
DNAラダー：KAPA Express Ladder（KK6304） - 核酸染色試薬
- 1）Midori Green Direct（NE-MG06）1.0 µL/レーン
2）Midori Green Advance（NE-MG04）4 µL/100 mL
3）EtBr エチジウムブロマイド 0.5 µg/mL - ゲル撮影装置
- FAS-Digi Nikon CoolPix7700
- 1）青色LEDイルミネーター（波長470 nm）
＋アンバーフィルター - 2）青/緑色LEDイルミネーター（ 波長500 nm）
＋アンバーフィルター - 3）UVイルミネーター（波長302 nm）
＋アンバーフィルター
- 1）青色LEDイルミネーター（波長470 nm）
- 電気泳動
- 装置：SafeBlue Electrophoresis System（MBE-150PLUS）
アガロース：1.5％ TAEアガロースゲル（NE-AG02）
100V 30 ～ 50 min
安全性
UV（紫外線）がLEDに比べて人体（特によく聞かれるのは角膜など）に危険な光源であることはご存知の通りです。
しかし、実験におけるDNAサンプルへの影響については意外と知られていません。一般的にUVとEtBr（エチジウムブロマイド）という組み合わせは、実は人体にもサンプルにも悪影響を及ぼすという事が知られています。
エチジウムブロマイドは高い変異原性がある事でも知られており、皮膚・眼・粘膜などへの刺激性はもちろん、変異原性があると言われています。
そしてUVについては、照射すること自体がDNAサンプルに悪影響を与えていることが当社での検証実験でも明らかになりました。
テクニカルデータシートはWEBでダウンロード可能
こちらの評価試験の詳しい実験手順などを記載したテクニカルデータシートはWEBにてご覧いただけます。 「Blue/Green LEDとミドリグリーンシリーズの有効性」
核酸染色試薬との相性
幅広い核酸染色試薬と抜群の相性 Blue/Green LED
LEDが人体にもサンプルにも安心してお使いいただける光源であることはご存知の通り。
一般に知られているLEDはいわゆるBlue LED（波長470 nm前後 ）ですが、
FAS -Digi PROに採用されているのは、弊社独自開発のBlue/Green LED（波長470～500 nm）。
なぜUVではなくLEDなのか、なぜBlue LEDではなくBlue/Green LEDである必要があるのか。
Blue/Greenのメリット
- 01クローニング効率向上
- 02シークエンス時のエラー改善
- 03安心・安全な実験環境
核酸染色試薬をほぼ選ばない
ゲル撮影における「感度の良さ」「バックグラウンドの低さ」というのは、光源であるイルミネーターと染色試薬の最適な組み合わせでほぼ決まります。Blue/Green（青緑）の500 nm前後の波長は、緑色のDNA色素の検出に最適。当社の検証試験においても幅広い核酸染色試薬との相性の良さが証明されています。
UV撮影におけるサンプルへの影響
UV光（紫外線）は、DNAサンプルに悪影響を与えていることが当社での検証実験でも明らかになっています。
安全なだけでなく幅広い核酸染色試薬と抜群の相性。このBlue/Green LEDテクノロジーが未来のゲル撮影の常識を変えるといっても過言ではありません。
エチジウムブロマイドとMidori Greenのスペクトル
UV-Light：安全性・安定性の低さが問題
通常、エチジウムブロマイドまたはミドリグリーンのような赤色・緑色のDNA色素は、UV光において良好な発光を示すため、結果として十分なDNAバンドを検出するのですが、UVは人体とDNAサンプルにとってダメージがあることが確認されています。（弊社 Technical Note 2014〈04〉「Blue/Green LEDとミドリグリーンシリーズの有効性」参照）
また、わずか30秒のUV照射によりクローニング効率が大幅に低下し、他のダウンストリームアプリケーションに影響を与えます。このため、DNAの視覚化にUVを用いることは、もはや最善の方法ではなくなりました。
Blue/Green：高感度で安全な検出
Blue/GreenのLED技術は470 nm～520 nmのスペクトルの光源を使用しています。
この光源は、人体やDNAサンプルにダメージを与えません。この波長領域での励起が少ないエチジウムブロマイドや赤色のDNA色素であっても、UV光源に匹敵する強度でDNAバンドの検出が行えます。 緑色のDNA色素は、Blue/Greenのスペクトルで非常に高い強度を持っているため、優れた強度を持つDNAバンドになるのです。（弊社 Technical Note 2014〈06〉「FAS-Digi（Blue/Green LED）における核酸染色試薬の検出感度評価」参照）
