唾液検体を5分で高精度識別、感染症拡大防止の可能性を拓く
株式会社アドバンテスト（本社：東京都千代田区 代表取締役社長：吉田 芳明）の微粒子計測器「nanoSCOUTER™」を用いた、新型コロナウイルス識別の臨床研究成果※1が、6月17日に英学術誌「Nature Communications」に掲載されました※2。研究では、新型コロナウイルス100例の唾液検体（陰性／陽性各50例）に対し5分間で計測とAI解析を行い、感度（陽性一致率)90％、特異度（陰性一致率)96％を達成しました。
大阪大学産業科学研究所の研究グループ※3では、nanoSCOUTER™およびアイポア株式会社※4が開発したAI粒子識別システムを活用し、ウイルスの識別方法を研究しています。その方法は、微小な電流を流したナノスケールの細い孔にウイルスを通し、そこで得た高精度の電流波形をAIに機械学習させることでウイルスの種類を識別するものです。今回の研究成果により、病院での即時診断や、多くの人が集まる場所でのスクリーニングなどの実現が期待できます。また、ウイルスの種類ごとに機械学習させることで、新規の病原体の早期検出も可能になります。
軽量かつ卓上サイズの微粒子計測器nanoSCOUTER™は、半導体プロセスで作られた精緻なナノポア（ナノメートルスケールの細孔）センサーモジュールと、当社が得意とする微小電流計測技術により、ウイルス、エクソソーム※5、リポソーム※6 等、100ナノメートルオーダーの微粒子の数量と粒径を、高精度かつ高速で計測します。また、アイポア社の機械学習機能と組み合わせることにより、粒子の種類を速やかに特定できます。なお、当製品は現時点では理化学機器であり医療機器ではありません。
迅速かつ高精度の検査法は、ワクチンや治療薬とともに、新型コロナウイルスの蔓延防止の重要な鍵として注目されています。当社は引き続き、経営理念「先端技術を先端で支える」のもと、計測技術開発を通じて社会課題の解決を目指します。
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国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）令和2年ウイルス等感染症対策技術開発事業 課題名「ナノポア技術と機械学習を用いた新型コロナウイルス検査法に関する研究」にAMED補助金の支援を受けました。
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論文タイトル："Combining machine learning and nanopore construction creates an artificial intelligence nanopore for coronavirus detection"
著者名：Masateru Taniguchi, Shohei Minami, Chikako Ono, Rina Hamajima, Ayumi Morimura, Shigeto Hamaguchi, Yukihiro Akeda, Yuta Kanai, Takeshi Kobayashi, Wataru Kamitani, Yutaka Terada, Koichiro Suzuki, Nobuaki Hatori, Yoshiaki Yamagishi, Nobuei Washizu, Hiroyasu Takei, Osamu Sakamoto, Norihiko Naono, Kenji Tatematsu, Takashi Washio, Yoshiharu Matsuura, and Kazunori Tomono
https://www.nature.com/articles/s41467-021-24001-2 -
大阪大学産業科学研究所の谷口正輝教授、微生物病研究所の松浦善治教授（現：感染症総合教育研究拠点拠点長・特任教授（常勤））、大学院医学系研究科の朝野和典教授（現：大阪府立健康安全基盤研究所理事長）らの研究グループ
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内閣府の国家プロジェクト「革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)」プログラム名「進化を超える極微量物質の超迅速多項目センシングシステム」の成果を元に2018年に設立。nanoSCOUTER™によるウイルスや細菌など生体粒子の計測データをAI解析するソリューションを開発。
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エクソソーム：体液中に含まれる細胞由来のナノ粒子。病気診断への応用に期待されている。
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リポソーム：脂質でできた小胞状の人工膜のこと。製薬において薬物を包むことなどに利用される。
アドバンテストについて
アドバンテストは、計測技術をコアテクノロジーとするテスト・ソリューションカンパニーです。1954年の創業以来、エレクトロニクスの発展とともに成長し、人びとの暮らしの「安心・安全・心地よい」をサポートしてきました。主力製品となる半導体試験装置は世界最大手であり、当社の海外売上高比率は9割を超えています。アドバンテストは、「先端技術を先端で支える」という企業理念のもと、進展著しいデジタル社会のインフラストラクチャーである半導体の品質や信頼性の向上を通じて、社会の持続可能な発展に寄与しています。詳しくは当社ウェブサイト(www.advantest.com/ja/)をご参照ください。
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