マイクロ液滴を含む新流体材料を利用した「マイクロフローアッセイ法」の開発に成功

ウイルスの超高感度検出は、感染症の拡大を防ぐ上で重要な技術です。ウイルスの核酸量を測定するPCR法は、ウイルスの絶対量を高感度で測定する技術として実用化されています。しかし、PCR法では失活したウイルスも計測されるため、感染能の正確な定量評価には適しておらず、ウイルス感染能を超高感度定量測定する技術は、未確立の現状にあります。

本研究チームでは、細胞内に見られるマイクロ液滴から着想を得て、ウイルス感染能の超高感度定量測定を可能にする新たな流体材料の開発に成功しました。開発した流体材料は、その内部にマイクロ液滴を含みます。通常、マイクロ液滴は速やかに融合し、マクロな相分離に至るため、微小空間が求められる微量サンプルの高感度検出への適用は困難でした。本研究チームは、ポリエチレングリコール（PEG）水溶液中に作られるデキストラン（Dex）マイクロ液滴の融合を長時間にわたり抑制するAzSAPペプチドナノファイバーを用いて、マイクロ液滴が分散した新たな流体材料を開発しました。流体材料中のDexマイクロ液滴内部に、M13ファージウイルスと、その宿主細胞である大腸菌を局在させると、ファージウイルスの液滴外での二次感染が抑えられ、フローサイトメトリー解析によってウイルス感染の超高感度定量測定が可能になりました。本研究で開発した新たなウイルス感染能の定量測定法「マイクロフローアッセイ法」は、従来の感染能測定方法であるプラークアッセイ法に比べて10倍以上高い感度と、測定時間の大幅な短縮を実現しました。

本研究は、東京農工大学 大学院工学研究院 応用化学部門の内田 紀之 特任講師、村岡 貴博 教授、同研究院 先端物理工学部門の吉野 大輔 教授、大学院工学府の村西 和佳 特任助教、矢口 敦也さん（博士後期課程修了）、近藤 詩織さん（博士前期課程修了）、吉田 彩乃さん（博士前期課程）、樋口 元気さん（博士前期課程修了）、付 若瀛さん（博士前期課程修了）、竹之内 隆伸さん（博士後期課程）、横浜市立大学 大学院生命医科学研究科の川端 悠さん（博士後期課程）、梅澤 遥佳さん（博士前期課程）、石本 直偉士 助教、田尻 道子 特任助教、明石 知子 客員教授、朴 三用 教授、北里大学 大学院理学研究科の關 拓和さん（博士後期課程）、同大学 未来工学部の渡辺 豪 教授、東京大学 大学院工学系研究科の野地 博行 教授、韓国基礎科学支援研究院 バイオ融合研究部の李 映昊 教授、東北大学 学際科学フロンティア研究所の奥村 正樹 准教授（ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー）、台湾 国立陽明交通大学 応用化学科の平松 弘嗣 教授、徳島大学 先端酵素学研究所の齋尾 智英 教授の国際研究グループによって行われました。

本研究成果は、2026年7月22日（現地時間）、「Nature Communications」誌のオンライン版で公開されました。