【オープンソース化で注目】
遠隔地での
最新の医療診断技術とは？

この研究の背景は？

遠隔地や資源の限られた地域での医療診断には課題が存在

遠隔地や資源が限られた環境に暮らす人々にとって、医療診断は大きな課題です。これらの地域では、高度な研究室機器を使用することは難しく、現地の条件に合わせた診断ツールの需要が高まっています。こうした背景の中、現場での迅速な診断を可能にする点滴診断（Point-of-Care Testing, POCT）の発展が、これらのコミュニティにとって非常に重要です。

点滴診断は、患者がいる場所で直接、迅速かつ正確に医療診断を行うための手法です。この手法は、特に時間と資源が限られた状況での医療の質を向上させることができます。しかし、遠隔地や資源に乏しい地域でのPOCTの適用は、機器の複雑さや高コスト、さらには技術的な制約によって限定されていました。

このような課題に直面し、Chan Zuckerberg BiohubのPaul Lebel氏をはじめとする研究チームは、「A handheld luminometer with sub-attomole limit of detection for distributed applications in global health」内で、遠隔地や資源の不足している地域でも実現可能なアッセイの開発に取り組んでいます。

エキサイティングな研究手法・結果とは？

Chan Zuckerberg BiohubのPaul Lebel氏らのチームが開発したポータブルルミノメーターは、特に遠隔地や資源が限られた環境での医療診断に大きな変革をもたらす可能性を秘めています。この装置は、病原体の検出、特に新型コロナウイルスの抗体テストを現地で迅速に行うために用いられました。

この研究では、従来の蛍光アッセイやELISAといった方法に代わる新たな手法が採用されています。研究チームは、ナノスケールの体積内で数万の光子を放出できる高感度な蛍光を利用しました。また、検出コンポーネントとして、光を電気信号に数百万倍に増幅する光電子増倍管を使用する代わりに、よりシンプルで堅牢な検出機構を備えたルミノメーターを開発しています。

実証結果
この装置は、4°Cから30°Cの範囲で安定して動作し、一時的には40°Cの高温でも機能することが確認されました。実際のフィールドテストでは、2つの資源限定地域のフィールドキャンプでCOVID-19の抗体テストに成功し、その効率と正確性を証明しています。さらに、研究チームは、装置の出力と既存のELISAテストとの間に定量的な相関関係を検証することにより、その性能を確かめました。

その結果、この装置の開発にかかるコストは、設備の整った研究室で製作すれば700ドル以下のコストで済み、性能も類似装置の100倍に達するという画期的なものになることがわかりました。

専門分野内外へ、研究がもたらすインパクト

開発されたルミノメーターの影響は、アカデミアの世界に留まらず公衆衛生と疫病対策の観点からも重要です。特にCOVID-19のパンデミックにおいては、テストの迅速化と移動性が求められましたが、この装置はそれらのニーズに応えうるものです。また、開発された技術のオープンソース化は、グローバルなコラボレーションとイノベーションを促進し、世界中どこでも研究や応用が進む土壌を提供するはずです。