　デジタル検出法とは、フェムトリットルからピコリットル程度の微小な反応容器（ウェル）を数十万個ほど並べ、バイオ物質を高感度に検出する手法。今回の研究では、体積が0.5ピコリットルのウェルのアレイを用いたデジタル検出法に、埼玉大学が開発した凝集誘起発光（AIE）試薬を組み合わせることで、超高速ウイルス検出法を開発した。

ウェルアレイの電子顕微鏡像の上面図（A）と断面図（B）［クリックで拡大］出所：産業技術総合研究所

　インフルエンザウイルスを用いて検出試験を実施したところ、アレイ中のウェルが発光する様子が観察できた。この発光ウェルにはウイルスが閉じ込められており、その数でウイルス濃度を定量評価できる。発光ウェル数から評価した検出下限のウイルス濃度は、従来の迅速抗原検査キットを超える検出感度を示した。

ウェルアレイとAIE試薬を用いて測定した蛍光像（A）と発光ウェルをカラーで表示したAの解析図（B）。Bの発光ウェル数の解析に基づく、インフルエンザウイルス検出結果（C）［クリックで拡大］出所：産業技術総合研究所

　また、この超高速ウイルス検出法と同じウェルアレイを用いて、1つのウェルに多数の磁気微粒子を格納する、多粒子格納デジタル検出法も開発した。従来法では1つのウェルに1個の磁気微粒子を格納するが、複数格納することで磁気微粒子の濃度を高め、素早く多数のウイルスを捕捉できる。これにより、従来のPCR法を超える検出下限訳100コピー/mLで、インフルエンザウイルスの検出に成功した。

多粒子格納デジタル検出法のウェルアレイ断面の概要図（A）とインフルエンザウイルス検出結果（B）［クリックで拡大］出所：産業技術総合研究所

　今回検証したインフルエンザウイルスに加え、今後は新型コロナウイルスやノロウイルスなどの検出実証を進める。将来的には、施設来訪者などの唾液からウイルス保有の可能性を1分間で検知する、ウイルスゲートキーパーの実用化に向けた研究開発に取り組むとしている。

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