テラヘルツ波ケミカル顕微鏡を用いた微量検体中の新型コロナウイルス内に存在するNタンパク質の高感度検出に成功

2025年01月07日

◆発表のポイント

• 新型コロナウイルス早期検出に向けて、わずか500nLの微量検体中の新型コロナウイルスNタンパク質の検出に成功しました。
• 検出には岡山大学独自開発のテラヘルツ波ケミカル顕微鏡を使用しました。
• 今後開発を進め、罹患者を迅速正確に特定し、感染拡大を防止する仕組みの構築を目指します。

　岡山大学大学院ヘルスシステム統合科学研究科　丁 雪大学院生（博士後期課程2年）と学術研究院ヘルスシステム統合科学学域　紀和利彦教授の研究グループは、岡山大学病院医療技術部（検査部門）井上博文主任臨床検査技師と共同で、テラヘルツ波ケミカル顕微鏡を用いた微量検体中の新型コロナウイルス内に存在するNタンパク質の高感度検出に成功しました。
　これまでの一般的な新型コロナウイルス検査では、PCR検査のように時間のかかる手法以外の抗原検査などの手法は、罹患初期では検査精度が低く、罹患者を見逃してしまうという課題がありました。今回、Nタンパク質と選択的に結合するアプタマー（人工RNA）をテラヘルツ波ケミカル顕微鏡の検出面に固定化することで、テラヘルツ波ケミカル顕微鏡による500nL検体中のNタンパク質検出にはじめて成功しました。
　検出したNタンパク質の重量は、0.5pg（ピコグラム、1兆分の1グラム）と推定され、従来の手法より一桁以上高い性能を有していました。この成果は、11月19日に学術雑誌「Sensors」にArticleとして掲載されました。
　今後3年間程度で、さらなる性能向上を行い、罹患者を迅速正確に特定し、感染拡大を防止する装置として社会へ提供する予定です。

◆研究者からひとこと

この技術は、新型コロナウイルスだけではなく、今後現れる可能性のある未知のウイルスへも応用が可能です。今後、パンデミックを防ぐ新しい装置を実現し、社会に貢献したいと考えています。

丁 大学院生

■論文情報
論 文 名： Microdetection of Nucleocapsid Proteins via Terahertz Chemical Microscope Using Aptamers
掲 載 紙：Sensors 2024, 24(22), 7382
著 　者：Xue Ding, Mana Murakami, Jin Wang, Hirofumi Inoue, Toshihiko Kiwa
D O I：https://doi.org/10.3390/s24227382
U R L：https://doi.org/10.3390/s24227382

■研究資金
　本研究の一部は、独立行政法人日本学術振興会（JSPS）「科学研究費助成事業」（基盤研究B・3K22770）の支援を受けて実施しました。
　また、丁 雪大学院生は、岡山大学次世代研究者挑戦的研究プログラム（OU-SPRING）の支援を受けて実施しました。

＜詳しい研究内容について＞
テラヘルツ波ケミカル顕微鏡を用いた微量検体中の新型コロナウイルス内に存在するNタンパク質の高感度検出に成功


＜お問い合わせ＞
岡山大学学術研究院ヘルスシステム統合科学学域
教授　紀和　利彦
（HP）https://www.okayama-u.ac.jp/user/eng_aemt/