August, 30, 2018, 東京--ImPACTプログラム「セレンディピティの計画的創出」の合田圭介プログラムマネージャーが率いる研究グループは、細胞の高速イメージングと深層学習を用いた画像解析で細胞を高速に識別し、その解析結果に応じて所望の細胞を分取する基盤技術「Intelligent Image-Activated Cell Sorter」の開発に世界で初めて成功した。
さらに同技術を用いて、微生物や血液細胞をその形状や内部構造を指標として分取する原理実証を行い、この技術の有用性や汎用性が確認された。この成果は、超高速蛍光イメージング技術、10Gbps Ethernet(GbE)による高速データ処理システム 、マイクロ流体技術を活用した高速分取技術や細胞制御技術など、複数分野にまたがる異分野融合での大規模な共同研究によって達成された。
研究成果は、米科学誌「Cell」のオンライン版で公開された。
発表の要点
・「Intelligent Image-Activated Cell Sorter」は細胞の高速イメージングと深層学習を用いた画像解析で細胞を一つ一つ網羅的に高速識別し、その解析結果に応じて所望の細胞を分取する世界初の基盤技術。
・免疫学、病理学、微生物学、分子生物学、遺伝学、再生医学、移植など多岐に渡る分野で基盤技術として不可欠である高速細胞分取技術「Fluorescence-Activated Cell Sorter」に顕微イメージング活性化(Image-Activated)と深層学習(Intelligent)を融合する飛躍的な発展である。
・この技術の原理実証として微生物や血液を用いて細胞の内部分子構造や形態などの様々な空間的情報に基づいた高速細胞分取を実現したことから、今後は生命科学(分子生物学、微生物学、医学、薬学など)における科学的発見およびバイオ産業や医療の発展への寄与が期待される。
(詳細は、https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/)