화학 및 생물계 연구에서 플라스틱은 피펫이나 튜브, 배양 접시 등 일회용으로 빈용되고 있으며 연구자 1인당 연간 플라스틱 폐기물은 약 수십kg에 달할 것으로 추정되고 있다.그러나 이러한 일회용 플라스틱을 삭감하는 대처는 지금까지 거의 진행되지 않았다고 한다.
이번에 게이오 기학 대학의 연구 그룹은 용기를 사용하지 않고 공중에서 실험이 가능한 음향 부양 현상을 이용한 부양 액적에서의 세포 트랜스펙션(유전자 도입)을 실시하여, 도입 유전자의 세포 흡수나 발현 효율 는 시험관 내에서 조작한 경우보다 상당히 높다는 것을 밝혔다.
초음파의 정재파를 이용하여 공기 중에 부양시킨 배양액 중에서 세포 트랜스펙션을 실시할 수 있으면, 용기가 불필요하게 되므로, 연구 현장에서의 플라스틱 폐기물의 삭감에 도움이 될 것으로 기대된다 .그래서 본 연구에서는, 부양시킨 배양액 중에서 동물 세포에 플라스미드 DNA(pDNA)의 트랜스펙션을 실시하여, 그 유전자 도입 효과를 검증하였다.공기 중에서 세포를 포함하는 배지를 장시간 뜨게 하면 수분이 증발해 나가기 때문에, 액적의 체적을 실시간으로 감시해, 감소한 수분량을 계속적으로 추가하면서 부양 상태를 유지해 트랜스프 액션을 4시간 동안 실시하였다.
그 결과, 트랜스진의 발현은 시험관에서 정치된 세포에 비해 3배 이상의 유의한 증가를 보였다.또한, pDNA의 흡수량도 정치한 시험관에 비해 3배 높았다.이것은 부양에 의해 세포 특성이 변화하고, 엔도시토시스 경로의 통합이 일어났기 때문에, 트랜스펙션 효율이 향상되었을 가능성이 있어 초음파 부양이 효과적인 유전자 도입 조건임을 시사 했다.
이상으로부터, 본 기술은 플라스틱 폐기물을 삭감할 뿐만 아니라, 혁신적인 실험 조건이 될 가능성도 갖고 있어, 세포공학에 있어서 새로운 실험 순서를 제공하는 것으로 이어질 것으로 기대된다.
