ハイスループットスクリーニング（HTS）

ドロップレットで新発見を：ハイスループットスクリーニングで研究を加速

ハイスループットスクリーニング ドロップレット droplet screening

ハイスループットドロップレットスクリーニングとは

ハイスループットドロップレットスクリーニングは、マイクロ流体技術を用いて微小な液滴（ドロップレット）を生成し、ドロップレット内でアッセイ等を高速で実行する手法です。これらのドロップレットは個々の反応場として機能し、短時間で数百万のサンプルを並行して処理することができます。この技術は、少量の液体を扱い、試薬の消費を減らし、実験の速度と効率を向上させるため、新しいハイスループットスクリーニング手法として期待されています。

主な利点

  • ハイスループット
    この技術は、毎秒数千のドロップレットを生成および処理でき、大規模な化合物ライブラリや遺伝子変異体などのスクリーニングを可能にします。
  • 小スケール、少量化
    ドロップレットマイクロ流体技術により、ドロップレット1個の体積がナノリットルからフェムトリットルの範囲であるためアッセイの小スケール化が可能となり、試薬やサンプルの使用量も大幅に削減されます。
  • 精密な制御
    各ドロップレットが独立したマイクロリアクターとして機能し、反応条件を正確に制御できるため、再現性の高い実験が可能です。
  • クロスコンタミネーションの防止
    フッ素系界面活性剤などの使用により、ドロップレット間の物質移動が防がれ、クロスコンタミネーションが抑制されます。
  • 迅速なデータ取得
    高速で大量のデータを取得できるため、実験結果の解析が迅速に行え、研究の効率が向上します。

応用例

  • 創薬
    化合物ライブラリをスクリーニングして、潜在的な薬剤候補を特定します。
  • ゲノミクス、プロテオミクス
    生物学的プロセスを理解し、バイオマーカーを特定するために、遺伝物質やタンパク質をハイスループットで分析します。
  • 合成生物学
    改良された酵素活性や代謝経路など、望ましい特性を持つ微生物をスクリーニングします。

マイクロドロップレットジェネレーター μ-Droplet NTS
マイクロ ドロップレットジェネレーター μ-Droplet NTSは、最先端のドロップレット技術を活用し、迅速かつ効率的なドロップレット生成と検出を実現し、酵素スクリーニングをサポートします。
マイクロ ドロップレットジェネレーター Microfluidic Droplet Generator ゲルマイクロドロップレット DMDGS ＮＴサイエンス

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    参考文献

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    • Jaafari N, Kojabad AA, Shabestari RM, Safa M. Design and fabrication of novel microfluidic-based droplets for drug screening on a chronic myeloid leukemia cell line. PLoS One. 2025;20(1):e0315803. Published 2025 Jan 15. doi:10.1371/journal.pone.0315803
    • Li Q, Lu J, Liu J, et al. High-throughput droplet microfluidics screening and genome sequencing analysis for improved amylase-producing Aspergillus oryzae. Biotechnol Biofuels Bioprod. 2023;16(1):185. Published 2023 Nov 29. doi:10.1186/s13068-023-02437-6
    • Payne EM, Holland-Moritz DA, Sun S, Kennedy RT. High-throughput screening by droplet microfluidics: perspective into key challenges and future prospects. Lab Chip. 2020;20(13):2247-2262. doi:10.1039/d0lc00347f
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    • Tu R, Zhang Y, Hua E, et al. Droplet-based microfluidic platform for high-throughput screening of Streptomyces. Commun Biol. 2021;4(1):647. Published 2021 May 31. doi:10.1038/s42003-021-02186-y
    • Yan W, Li X, Zhao D, et al. Advanced strategies in high-throughput droplet screening for enzyme engineering. Biosens Bioelectron. 2024;248:115972. doi:10.1016/j.bios.2023.115972
    • Zhu J, Meng Y, Gao W, et al. AI-driven high-throughput droplet screening of cell-free gene expression. Nat Commun. 2025;16(1):2720. Published 2025 Mar 19. doi:10.1038/s41467-025-58139-0
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