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整理番号 7534   (公開日 2018年12月06日) (カテゴリ バイオテクノロジー医学・薬学農林水産・食品環境・エネルギー素材
Intelligent Image-Activated Cell Sorter(インテリジェント画像活性細胞選抜法)装置のオープン利用
●内容  内閣府の革新的研究開発推進(ImPACT)プログラム「セレンディピティの計画的創出」の合田圭介プログラムマネージャーが率いる研究グループは、大量な細胞集団に含まれる一つ一つの細胞を高速に撮像し、深層学習など最先端の情報処理技術でそれらの画像をリアルタイムに判別して、細胞集団の中から特定の細胞を分取する基盤技術「Intelligent Image-Activated Cell Sorter(インテリジェント画像活性細胞選抜法)」の開発に世界で初めて成功した(Nitta et al., Cell 175, 266 (2018))。
 加えて、微生物や血液細胞をその形状や内部構造を指標として分取する原理実証を行い、その汎用性・有用性を確認した。例えば、3マイクロメートルから30マイクロメートル程度の異なるサイズの種々の細胞の高速撮像、がん患者の血液中にわずかに含まれる循環がん細胞様細胞の画像による発見などにより本技術の汎用性を示した。また、光合成やバイオ燃料の研究に使われる緑藻類クラミドモナスと血液中に含まれる血小板を1秒間に約100回のスピードで撮像・判別・分取し、本技術の実用的な展開可能性が示された。
 本研究で開発した装置は、分子生物学、微生物学、医学、薬学など基礎研究の発展に寄与し、さらに医療やバイオ産業などへの社会実装を加速することを目指して、国内外の研究者に広く活用していただくためにオープン利用展開を始めた。この新たな基盤技術により、これまで膨大な時間や手間がかかり偶然の幸運な発見「セレンディピティ」が必要とされていた事象が計画的に発見できるようになると期待される。そして、従来の細胞計測技術では検出・分取できなかった細胞を分取して解析する事で、生命科学分野における様々な発見やバイオ産業や医療分野での開発に大きな進展が期待される。
 本技術の利用に関心のある企業・団体からのコンタクトを希望する。

 詳細は、以下URLを参照のこと。
 プレスリリース:
 <https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2018/6009/>
 本装置の機能(アニメーション):
 <https://youtu.be/1SYgtBZwKYA>
 本装置の運用(動画):
 <https://youtu.be/_7gCG7D_WpY>
 オープン利用について:
 <http://www.goda.chem.s.u-tokyo.ac.jp/intelligentIACS>

 ※なお本研究は、電気工学、情報科学、機械工学、生物学、医学など多分野にまたがる専門家を結集して進められ、研究チームは合田プログラムマネージャー、新田尚(本学大学院理学系研究科客員研究員)、上村惣太郎(本学大学院理学系研究科教授)、矢冨裕(本学大学院医学系研究科教授)、杉村武昭(本学大学院理学系研究科客員研究員)、磯崎瑛宏(本学大学院理学系研究科特任研究員)他 計39名で構成されている。
●研究者
教授 合田 圭介
大学院理学系研究科 化学専攻
●画像


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本研究で開発したIntelligent Image-Activated Cell Sorterの模式図
(C) 合田圭介

血液細胞を用いた本技術の医学への展開
(C) 合田 圭介

本技術の運用
(C) 合田 圭介

本技術の汎用性実証のための撮像例
(C) 合田 圭介

緑藻類クラミドモナスを用いた本技術の微生物学への展開
(C) 合田 圭介
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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