　研究グループは、ナノテクノロジー技術により形成した1nmの検出部位、10ミリ秒の時間分解能を持つ単分子計測を用いて、代表的な神経伝達物質であるドーパミン、ノルアドレナリン、セロトニンの3種の単分子電流波形を検出した。続いて、これら3種の単分子波形を分類器に学習させることで、3種の神経伝達物質を識別することに成功した。

　さらに、弱教師あり学習の1種で、ノイズ除去に適した機械学習手法「PUC（Positive and Unlabeled Classification）」を用いて、マウス脳内の神経伝達物質も計測した。

　神経活動や疾患に関与する神経伝達物質の理解のためには、同物質を詳細に計測する必要がある。しかし、これまで、複数の神経伝達物質を選択的かつ高速、高空間分解能で計測することは難しかった。

　今回の研究成果により、脳内の神経伝達物質を経時的、選択的に計測できるようになり、さらに研究が進めば、シナプス間の神経伝達物質を直接計測可能になる。今後、神経疾患の詳細な理解や治療法の開発につながることが期待される。

「医療技術」バックナンバー

新型コロナウイルスに対し98％以上の消毒効果を確認
大阪大学は、要時生成型二酸化塩素水溶液（MA-T）が、新型コロナウイルスを98％以上消毒できることを実証した。MA-Tを含む水溶液が1分間接触すると、ウイルスへの高い阻害効果が確認された。
iPS細胞から角膜上皮細胞を純化する、安価で簡便な新手法を確立
大阪大学とロート製薬は、iPS細胞から作製したさまざまな眼の細胞を含む細胞群から、角膜上皮細胞のみを純化する新手法を確立した。特別な機器を使用しなくても、高純度のiPS角膜上皮細胞シートを作製できる。
歯周病菌の5型線毛の構造と形成される仕組みを解明
大阪大学らは、歯周病の主要病原細菌であるジンジバリス菌の5型線毛の立体構造と、線毛が形成される仕組みを明らかした。ジンジバリス菌が関係する疾患に対する新薬開発への応用が期待される。
動物の左右をつくる新しい原理を発見
大阪大学は、脊索動物のワカレオタマボヤが、背腹の向きを決めるタンパク質であるBmpを利用して、左右の違いを作ることを明らかにした。ヒトにも共通する脊索動物の体作りへの理解につながることが期待できる。
ひずみ感度200倍のフレキシブルセンサーを開発
大阪大学は、ゲージ率400以上のフレキシブルひずみセンサーを開発した。産業で用いられているセンサーの約200倍のひずみ感度を達成し、従来測定が困難だったマイクロひずみを検出可能になる。
精子が持つ電気信号感知システムを解明
大阪大学は、マウスを用い、精子が独自の電気を感じる特殊な仕組みを備え、このシステムが精子の運動機能に重要なことを解明した。将来的には、不妊治療への応用も期待される。