2022年度公募 seeds-2402 - 【中国・四国】 単一細胞電気的特性測定とAI・動画像解析による細胞判別技術の開発
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VISION

ビジョン

微生物・生体細胞等を単一細胞レベルで電気的特性を測定し、AIによる細胞自動判別システムの開発を目指す

動画像・AI解析による細胞性質の解明と細胞自動判別システム

微生物や生体細胞は同一種であっても個体差があり、正確な細胞判別が困難な場合があります。本研究テーマでは、単一細胞電気的特性測定デバイスを用いて、エレクトロローテーションによる細胞の電気的特性に基づいた挙動や形状をもとに動画像処理・AI解析技術により、細胞判別可能な自動化システムの開発を目指します。また、薬剤投与や細胞育種における細胞状態の時間変化解析による細胞性質の解明にも取り組みます。

USE CASE

最終用途例

非侵襲かつ非標識測定による細胞自動判別、経時変化を測定

USE CASE 01微生物・生体細胞等のシングルセルレベルでの特性測定

APPLICATION

APPLICATION

希少な微生物・細胞の性質解明・分取

非接触・非標識で電気的特性に基づいた各種細胞(循環腫瘍細胞、VBNC細胞、遺伝子改変細胞など)の高感度検出・高精度判別を目指します。

USE CASE 02細胞特性の経時変化をリアルタイム測定

APPLICATION

APPLICATION

微生物や細胞などの育種・薬剤耐性など評価

ラベルフリーかつリアルタイムでの計測が可能なため、微生物や細胞の状態を経時変化を測定し、薬剤耐性や遺伝子導入などの評価を目指します。

STRENGTHS

強み

ラベルフリーかつリアルタイムに特性評価、微生物および細胞の経時変化を測定

STRENGTHS 01

シングルセルレベルでの特性評価、遺伝子導入・薬剤投与など評価

マイクロウェル・ピラーアレイにより生体細胞を単離し、蛍光染色などをすることなくラベルフリーかつ非接触にシングルセルの電気的特性をリアルタイムに測定することが可能なため、薬剤投与などの化学刺激や遺伝子導入など、細胞の性質の経時変化も測定・判別することができます。

TECHNOLOGY

テクノロジー

微細加工・電気的動力現象・AI解析の融合による新規デバイス開発

TECHNOLOGY 01

細胞単離・電気的特性測定・自動判別を実現

本研究では、マイクロ流体デバイスで細胞を単離・捕捉,エレクトロローテーションにより単離した細胞を自転させ、「動画像処理」により、細胞の自転角速度を推定・解析することによって、高感度かつ迅速な細胞判別システムを構築します。グリーンイノベーション分野においては、Viable but Non-Culturable(VBNC)状態細胞(生きているが培養による増殖ができない細胞)の排除や新規機能性微生物のスクリーニングを行うことで、バイオ燃料などの生産性の向上、ライフイノベーション分野では希少細胞や各種感染細胞の発見,薬剤耐性評価などが可能となることが期待されます。

PRESENTATION

共同研究仮説

電気的動力現象を駆使した新規細胞評価デバイスおよび顕微鏡システムの開発

共同研究仮説01

電気的アプローチによる微生物・細胞評価システムと実用化

本研究では、細胞を単離するだけでなく、チャンバー内での非接触による細胞特性評価、パルス電界による遺伝子導入などが可能なデバイスの開発を目指します。システムの自動化、マニュピレーションシステムとの融合による細胞抽出などさらなる付加価値の創成や実用化むけて共同で開発いただける企業の方を探しております。

EVENT MOVIE

イベント動画

RESEARCHER

研究者

江口正徳 呉工業高等専門学校
電気情報工学分野(准教授)
経歴

2011年 – 2013年 一般財団法人ファジィシステム研究所 研究部 研究員
2013年 – 2018年 一般財団法人ファジィシステム研究所 研究部 主任研究員
2018年 – 2019年 呉工業高等専門学校 電気情報工学分野 助教
2018年 – 現在 一般財団法人ファジィシステム研究所 主任研究員(兼任)
2019年4月 – 現在 呉工業高等専門学校 電気情報工学分野 准教授

研究者からのメッセージ

微細加工・ バイオエレクトロニクス技術・AI解析の融合による様々な分野への応用を目指しています。

ナノ・マイクロバイオデバイス,誘電泳動・エレクトロローテーション、インピーダンス計測、電磁界解析、動画像処理・AI解析などの基盤技術をもとに、生体細胞,細胞外小胞、生体分子などの検出に関する研究を行なっています。