| チームリーダー ： | 鵜野 克宏【茨城大学 工学部メディア通信工学科 准教授】 |
| サブリーダー ： | 清水 勲【（有）高度技術研究所 取締役】 |
| 中核機関 ： | 茨城大学 |
| 参画機関 ： | （有）高度技術研究所 |
- Ⅰ．開発の概要
- 近年、医学、生物学などにおいて、ミクロンからサブミクロンサイズの粒子群を大視野で測定・観察するための技術開発が緊急に必要とされている。本開発では、さまざまな形状や大きさの要素が混在している複合材料から特定の形状のみの分布情報を抽出する方法として有効なマッチトフィルターに光学的座標変換処理機能を付加し、従来法よりはるかに高い識別能力を有する高速でフレキシブルな計測システムの実現を目指す。これにより、リポソームなどの生体機能微粒子形状の識別、および運動追跡の実時間処理の実現が期待できる。
- Ⅱ．事後評価における評価項目
- （１）機能性粒子識別への応用
- アレイ対応機への改良としては、入射光の照射ムラを補正し、キャリブレーションによって各スポットのシグナル（反射光強度）を吸着量に換算することが可能となり、SPR像（反射光）およびSPFS像（蛍光）の水平分解能を計測したところ，ともに約100 mmであり、有用なスペックを持つ。また、scFv固定化センサチップについては、3種類のPS-tag融合scFvの内1種類について、固相リフォールディング条件の抽出に成功し、PS基板上に高活性な状態で固相化できている。それをEIAにより評価し、Whole抗体固定化PS基板と比較して20倍以上の高感度検出に成功している。scFv固定化センサチップとして利用可能であることを示した。
- （２）血球等の生体細胞の自動識別
- 平成22年度末に試作した集光型SPR-SPFS装置は従来機と比較して、溶液の屈折率による変動の少ない測定が可能であった。感度については従来機と同等ではあるが、考案した新規光学系については特許申請を行っている。性能評価については、最も高感度が必要とされる甲状腺刺激ホルモン(TSH)を選択し処方の確立を行い、免疫検査測定装置cobas e411を比較対照とし評価を実施した。目標仕様としているTSH濃度0.01 - 60 mIU/mLで良好な検量線が得られている。また、再現性は8%、希釈直線性は相関係数r=0.99と良好な直線性を示している。
- （３）ソフトウェアの改善
- フーリエ変換をレンズレスで行なうためのフレネルレンズパターンを作成するソフトウェアを開発し、光学系の調整不足による非点収差などを補正する機能を付加し、正しい回折パターンが得られるようになった。入力画像を座標変換するための座標変換フィルタを作成するソフトウェアを開発し、パターンの形状や出現位置を調整できる機能を付加することで得られる画像の前処理を可能にした。
- Ⅲ．評 価
- 反射型の光空間変調器であるLCOSに参照粒子群のバイナリーホログラムを表示させることで、様々な形状の微粒子識別にリアルタイムで対応できる計測装置を目標とした機器開発である。LCOSを用いた微粒子の実時間観察技術開発において、機能性粒子識別技術と生体細胞の自動識別技術の開発、及びソフトウェアの改良に関して、ほぼ目標性能を達成したように思われる。しかし、測定対象はラテックスビーズに限られており、実試料に対して適用できるか疑問である。今後は実試料に対するデータを蓄積し、本成果が実用化されることを期待したい。本課題は、当初の開発目標を達成したが、本事業の趣旨に相応しい成果が得られなかったと評価する。［Ｂ］。