ウイルスセンサの最新開発事例

第1部 超高感度バイオセンサによるウイルス検出

(2021年7月15日 10:00〜11:30)

　バイオセンサの基本原理とその高感度化方法、そして実際の超高感度センサによるウイルス検出の事例を紹介することで、現在のウイルスセンシング技術の基礎から最先端までを概観する。

1. バイオセンサの基礎
   1. バイオセンサとは
   2. バイオセンサの基本構成
   3. バイオセンサの測定対象
   4. 代表的な検出原理 – 電気式、光学式、機械式 -
2. バイオセンサの高感度化
   1. 従来の方法:検出部を高感度化する
   2. 従来法の限界:夾雑物の壁
   3. 「標的物質1個」を検出するには – 増やす、閉じ込める、見分ける -
3. 超高感度バイオセンサとウイルス検出事例
   1. ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) 法
   2. デジタルアッセイ (1) デジタルELISA法
   3. デジタルアッセイ (2) デジタルPCR法
   4. デジタルアッセイ (3) デジタルCRISPR/Casアッセイ法
   5. ビーズベースアッセイ (1) EFA – NI法
   6. ビーズベースアッセイ (2) ナノモータ法
   7. ビーズベースアッセイ (3) 分子鎖捕捉法
4. ウイルスセンシング技術の今後
• 質疑応答

第2部 ウイルス監視・検出システムに向けた圧電・磁歪材料の開発動向

(2021年7月15日 12:10〜13:40)

　感染症の原因ウイルスを監視・検出するシステムの整備が急務です。本講演では,圧電・磁歪センサ用材料の基礎的事項と現在までの研究状況を概説します。また,圧電・磁歪ウイルスセンサの開発動向について紹介します。

1. はじめに
2. 圧電・磁歪材料の基礎方程式
   1. 圧電・磁歪材料力学
   2. 運動方程式とMaxwellの方程式
3. 圧電・磁歪材料
   1. 圧電材料の種類
   2. 磁歪材料の種類
   3. 圧電/磁歪複合材料
4. 圧電・磁歪デバイス
   1. 圧電デバイス研究
   2. 磁歪デバイス研究
5. エネルギーハーベスティングへの応用
   1. 振動発電のメカニズム
   2. 応用例と発電性能
6. 圧電・磁歪ウイルスセンサ
   1. 圧電ウイルスセンサの基礎と応用
   2. 磁歪ウイルスセンサの基礎と応用
   3. ウイルスセンサの今後の展開
7. おわりに
• 質疑応答

第3部 ラマン分光分析法によるヒト感染性ウイルスの検出技術

(2021年7月15日 13:50〜15:20)

　新型コロナウイルスは世界中でパンデミックを引き起こしている。空気中や付着しているウイルスが見えれば感染を避けられそうだが、ウイルスを見つける方法が話題に上ることは無い。なぜウイルスの検出は難しいのか。本講座では、ヒト感染性ウイルスを可視化することの困難さとラマン分光分析を用いた新しい技術について解説する。

1. ウイルスとは何か
   1. ウイルスの特徴
   2. 現在のウイルスを検出する方法
   3. ウイルスの増殖メカニズム
2. ラマン分光分析
   1. ラマン分光分析の原理と特徴
   2. 多変量解析によるスペクトル分析
   3. 生物分析を切り拓くラマン分光分析
3. ラマン分光法によるヒト感染性ウイルスの検出技術
   1. 分析例と問題点
   2. 今後の展望
• 質疑応答

第4部 各種ウイルスのセンシングに向けた気相中での分子認識

(2021年7月15日 15:30〜17:00)

　現在我々の生活の脅威となっているSARS-CoV-2を含め、身の回りに存在するウイルスを簡易検出する手法をどう開発するかを解説します。

1. 気相中の分子検出の例
   1. 五感
   2. 嗅覚
   3. ガス検出用バイオセンサー
2. 気相中でのガス検出研究の
   1. ガスセンシングの例
   2. 気相中で使われた分子認識素子
   3. DNAセンサー等
3. 気相中で働く相互作用
4. DNAアプタマーとその気相中での構造
   1. 二本鎖DNA
   2. グアニン四重鎖DNA
5. インフルエンザウイルスの検出
• 質疑応答