國立研究開發法人理化學研究所（簡稱，理研）開拓研究所渡邊分子生理學研究室的渡邊力也主任研究員與飯田龍也（技術員Ⅰ）等人組成的研究團隊，聯合東京都健康長壽醫療中心研究所、Biotech公司（代表董事社長：長倉誠）、東京科學大學、京都大學及夷隅醫療中心，研發出了一款基於數字生物分析法的數字液體活檢裝置「COWFISH2A+」。該裝置採用團隊獨創、基於微型試管陣列的單分子測量技術，攻克了液體活檢此前存在的精度與靈敏度偏低的難題。從加樣、測量、分析到結果顯示的一連串工序全部自動完成。裝置自本月起面向實驗室（LDT，實驗室自建檢測）銷售，不僅有助於防範大流行病，還有望為眾多領域的疾病研究做出貢獻。相關研究成果已發表於10月2日的《Cell Reports Physical Science》期刊。
圖1 出席記者會的理化學研究所渡邊力也主任研究員（右）與飯田龍也技術員（圖片提供：科學新聞社）
圖2 全自動數字生物分析裝置及微晶片（右下角）（圖片提供：科學新聞社）
此前，渡邊主任研究員等人基於採用微型試管陣列的單分子測量技術，開發出了多種數字生物分析方法，包括可有效用於傳染病防控的非擴增基因檢測法「SATORI法」、單分子酵素譜分析法「SEAP法」等。透過這些方法能夠檢測出血液、尿液、拭子液等樣本中與疾病相關的極微量標誌物分子。
但是這些方法此前均以由熟練技術員完成樣本處理、資料分析等為前提，制約了推廣普及。
為此，研究團隊此次研發出一款可自動完成數字生物分析所需一連串工序的日本國產裝置。
此次開發的裝置寬約50公分、深約46公分、高約55公分，經小型化後，尺寸已縮小到醫療機構等場所也能安裝的程度。作為耗材的微晶片由研究團隊與日本國內廠商共同開發，並藉助光碟注塑成型工藝，建立了可低成本批量生產的體系。
該裝置並非專用於某一項檢測，而是具有很強的擴展性，可依託微型試管陣列開展各類數字生物分析。裝置搭載高精度自動分注機構、加熱單元和磁操作單元，能自動完成多種前處理，從而減少不同操作人員造成的結果偏差，大幅提升再現性。
在性能驗證中，研究團隊與東京都健康長壽醫療中心、夷隅醫療中心合作，使用真實樣本（鼻咽拭子）檢測COVID-19及甲型、乙型流感，靈敏度與特異度均達到約90%；從樣本裝載到結果判定僅需15分鐘，證實該裝置可實現全球最快的定量檢測。除傳染病快速診斷外，該裝置在癌症、認知症等疾病的早期診斷中也被寄予厚望。
該裝置預計售價約700萬日圓。今後，研究團隊將與醫療機構等合作推進檢測流程開發，並爭取獲得醫療器械審批。
渡邊主任研究員表示：「性能測試雖然屬於醫療領域的應用，但我認為這項技術本質上還可以拓展到學術研究、新藥研發、農業等各類生命科學領域。今後，我們希望把這項技術確立為生物分析領域的事實標準，力爭在各個生命科學領域實現實用化。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Cell Reports Physical Science
論文：COWFISH2A+: A Versatile and Accessible Platform for Digital Bioanalysis
DOI：10.1016/j.xcrp.2026.103587
