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ナノバイオデバイス研究センターのメインビジュアル

Message

ナノバイオデバイス研究一同集合写真

「測る」の革新が、生命の理解から日々の暮らしまでを変える。

私たちが目指すのは、新しいセンサーを開発することにとどまりません。生命を構成する分子や細胞、組織の挙動をありのままに捉え、その技術を研究や医療・ヘルスケアをはじめとするさまざまな現場で活用できる形へと具現化することです。

バイオマーカーのわずかな変化や、血液、生体組織、細菌叢、細胞製品、食品など、多くの成分が複雑に入り組んだ試料の状態は、今も十分に捉えきれていません。これを読み解く技術は、診断や創薬にとどまらず、健やかで豊かな暮らしを支えることにもつながります。この課題を解決するため、有機合成、材料科学、表面化学、デバイス工学、データサイエンスを専門とする研究者が、新たな計測技術の創出に挑んでいます。

「なぜそうなるのかを解き明かすこと」「それを測れるようにすること」「使う人のもとへ届けること」。この三つは、どれも欠かせません。原理や現象の発見から社会実装までを一貫して担う産総研で、大学や企業の研究者、学生と議論を重ねながら、私たちはそのすべてに取り組んでいます。

産業技術総合研究所 健康医工学研究部門
ナノバイオデバイス研究グループ一同

Policy

異分野をつなぎ、生命を読み解く。誰もがすこやかに暮らせる健康社会の実現に向けて。

ナノバイオデバイス研究グループは、分子をつくる化学と、計測をかたちにする工学、そしてデータサイエンスを掛け合わせることで、複雑な生体試料の、これまで捉えられなかった状態を読み解く革新的なバイオ計測プラットフォームを構築しています。

私たちのミッション

バイオ認識技術を核とした、医療・ヘルスケアの課題を解決する革新的なバイオ計測法の創出。

私たちのグループは、「分子設計(創る)・計測系構築(測る)・情報解析(解く)」を一体的に進め、課題の解決へとつなげることを重視しています。
解析の結果を分子と計測系の設計に返し、再び測る。この行き来を重ねることで、複雑な生体情報を高精度に捉えるための技術を深化させています。
材料の開発からデバイスへの実装、実試料の解析までを自分たちの手で一貫して実施し、診断や創薬の現場で機能する計測ソリューションとして届けることを目指しています。産総研発スタートアップと連携した創薬の支援、開発技術の特許ライセンシング、企業との共同実証にも積極的に取り組んでいます。

ミッションポンチ絵

なぜ、測り方から考えるのか

混ざったままの試料を、どう測るか

これまでの計測は、測りたいものを取り出せることを前提にしてきました。しかし血液や生体組織、細菌叢の状態、細胞製品や食品の品質は、成分を一つずつ数え上げるだけでは十分に捉えられません。それらは一つの成分で決まるのではなく、多様な成分の構成や相互作用に現れるからです。一つずつ分けて測れば時間やコストがかかり、試料全体に現れる特徴も捉えにくくなります。試料を測定に合わせるのではなく、測定を試料の複雑さに合わせること。ここが問われています。

ミッションポンチ絵

特異性を極めるか、あえて手放すか

私たちは、正反対の二つの戦略を同時に走らせています。ひとつは特異性を極める方向。狙った相手に選択的に応答する分子を設計し、複雑な試料から目的の情報をそのまま捉えます。複数の分離操作や反応を重ねる代わりに、試薬を加えて数分で答えを出すことを目指します。 もうひとつは一対一の特異性に頼らない方向。「適度に曖昧な」応答を返すプローブを多数並べ、そこに現れるパターン全体を機械学習で読み解きます。あらかじめ何が目印になるかを知らなくても、試料の状態を比較できます。

ミッションポンチ絵

Research Infrastructure

設計から検証までを支える設備

分子やデバイスをつくる設備、成分を分析する装置、蛍光・発光・電気応答を測る装置、細胞や微生物を扱う設備に加え、多数の条件を同時並行で検証するためのプレートリーダーやロボティクスを備えています。設計した分子を実際の試料で試し、条件を変えて何度も確かめるところまでを、グループ内で行えます。