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新型コロナの息を吐くだけの痛みの無い簡単な新検査方法を島津製作所と東北大学が共同開発「呼気オミックス」

新型コロナの息を吐くだけの簡単な新検査方法を島津製作所と東北大学が共同開発

新型コロナの息を吐くだけの簡単な新検査方法を島津製作所と東北大学が共同開発

東北大学と島津製作所

新型コロナ痛みのない新検査方法開発

10月16日午後に、東北大学の大野英男学長と島津製作所の上田輝久社長が痛みを伴わない新型コロナウイルスの新しい検査方法を共同で開発したことを発表しました。

1年後の実用化を目指す

東北大学では今後臨床試験でデータを集め、早ければ1年以内に実用化に向けた申請を目指したいとしています

 

 

 

新しい検査方法とは

新型コロナウイルスに感染しているか検査する場合従来では鼻やのどの奥から粘液を採取して分析にかける方法で検査がおこなわれています。そのため採取には痛みを伴い、幼い子供などから検体を採取するのが大変でした。

吐いた息で検査を行う

呼気オミックスによる新型コロナ感染対策事業

呼気オミックスによる新型コロナ感染対策事業

専用の検査装置に5~10分程度息を吹き込むことで、水分を採取してその中に含まれるウイルス由来のタンパク質などを解析し、感染の有無や重症化のリスクを判定することに成功しました。これまでの研究では、陽性患者の息からウイルスを正確に検出できることが確認できたそうです。呼気の場合は肺や気管支の状態を診ることができます。

感染までの判定時間

採取した水分を解析装置にかけることで、およそ1時間後には、新型コロナウイルスに感染しているかどうかを判定することができるようです

新型コロナ以外のウイルスも判定可能

また、従来のPCR検査は新型コロナウイルスにターゲットを絞り、特定のDNAを増やして感染の有無を調べていました。この分析方法では、新型コロナウイルスといった特定のウイルスの検出だけでなく、呼気中に含まれる別のウイルスや体の異常を引き起こすタンパク質なども検出することが可能です。

 

 

島津製作所

研究概要
新型コロナウイルスの迅速かつ高感度・高精度な診断、病期・病状の評価、重症化のリスク判定、予後・合併症の予測と診断などを下す検査法が切実に必要とされています。
東北大学大学院医学系研究科および加齢医学研究所は、株式会社島津製作所との共同研究により、「新型コロナウイルス対策に向けた呼気オミックス解析システム」開発に取り組みました(図1)。その成果として、従来の⿐や⼝(咽頭)からの試料採取・検査システムに替わる、自然に吐く息(呼気)を用いた無侵襲呼気オミックス解析法による検査システムを開発しました。
本解析法では、試料採取を簡便にするほか、多面的な解析結果が得られます。また、様々な感染症対策としても有効なほか、心血管・肺疾患、生活習慣病、動脈硬化、糖尿病などの代謝性疾患、がんなどの診断や健康管理、未病予防にも応用できます。将来的に遠隔医療などに展開して、呼気医療という未来型医療の確立を目指します(図2)。
本研究は、本年度文部科学省第1次補正予算による新型コロナ感染対策事業および内閣官房 新型コロナ対策AIシミュレーション事業の支援を受けて実施されました。

研究内容
新型コロナウイルスの感染拡大は社会経済活動に大きな制限をもたらし、生活のあり方を変えようとしています。新型コロナウイルスの迅速かつ高感度・高精度な診断、病期・病状の評価、重症化のリスク判定、予後・合併症の予測と診断などは、社会経済活動と医療体制を維持しながら感染拡大を阻止するうえで喫緊の課題です。
今回、東北大学大学院医学系研究科および東北大学加齢医学研究所は、株式会社島津製作所との共同研究において、令和2年度文部科学省1次補正予算(国立大学の研究基盤の強化)による新型コロナ感染事業「新型コロナウイルス対策に向けた呼気オミックス解析システム」により、2020年5月、東北大学医学部内に「呼気オミックス研究センター」を設置し、新型コロナウイルス診断法を開発してきました。
呼気オミックスは主として質量分析装置注2を用いたエアロゾル注3の精密分析の手法で、「被験者への無侵襲性」「得られる情報の豊富さ」が大きな長所です(図1)。東北大学が開発した高性能呼気エアロゾル回収装置を用いれば、5分間の安静時呼吸で、1mL程度の呼気凝縮液注4を、被験者自身の操作により得られます。自宅で呼気を収集できるようになれば、感染拡大の主要因となる無症状感染者・軽症者の早期特定、発症と重症化の早期予測と予防に有用な検査体制の構築が可能になります。
呼気オミックスでは、新型コロナウイルス感染の有無だけでなく、病期・病状の評価、重症化のリスク判定、予後・合併症の予測につながる情報も取得可能です。今回対象とする新型コロナウイルス以外の新型ウイルスにも対応でき、複数ウイルスの同時測定も可能なため、コロナ収束後も感染症対策に役立ちます。

 

今後の展開
東北大学と島津製作所は、呼気オミックスの応用範囲を感染症以外の病気の診断や健康診断などの健康医療分野へと広げることで未来型呼気医療に展開いたします。さらに、呼気や環境、ゲノム(遺伝子)といった各種オミックス解析情報のデータベースを構築することで、呼気医療による、心血管・肺疾患、生活習慣病、糖尿病などの代謝性疾患、がんなどの診断のみならず、呼気オミックスを活用した在宅での健康管理・健康診断などの遠隔医療を通じて、未病・予防と長寿に資する個別化未来型医療の開発を推進します(図2)。
島津製作所は、東北大学と開発した検査システムの社会実装のために、「前処理から質量分析、データ解析までの工程を自動化するトータルシステムの開発」「全国各地の中核病院や検査機関への検査システム水平展開と感染症対策ネットワーク構築」に取り組みます。

島津製作所HP転載

www.shimadzu.co.jp

 

 東北大学

東北大学は「社会とともにある」大学として、国内外の関係者、関係機関とも連携し、 新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の抑制と制圧に最大限の努力を続けております。
このたび、本学の総力を挙げて新型コロナウイルス研究に貢献するため、特別プロジェクトを立ち上げました。
人類の歴史は様々な困難を克服するために皆が力を合わせ、叡智を集めることにより前進してきました。新型コロナウイルスに対してもこれを乗り越えることを信じています。

 

www.tohoku.ac.jp