AI・ナノ・量子による超高感度・迅速バイオセンシング―超早期パンデミック検査・超早期診断・POCTから健康長寿社会へ(バイオテクノロジーシリーズ) [単行本]

AI・ナノ・量子による超高感度・迅速バイオセンシング―超早期パンデミック検査・超早期診断・POCTから健康長寿社会へ(バイオテクノロジーシリーズ) の 商品概要

• 目次

  第Ⅰ編　総　論
  第1章　バイオテクノロジーが実現する超高感度・迅速バイオセンシング・デバイス
  1　バイオセンサーにおける分子認識素子としての生物由来分子
  2　抗体の特徴及び取得・生産方法
  3　抗体を用いた超高感度検出法
  3. 1　酵素免疫測定法(ELISA)
  3. 2　イムノクロマト法
  4　抗体工学による低コスト化や高機能化
  
  第2章　AIが実現する超高精度・ロバストなバイオセンシング・デバイス
  1　はじめに
  2　計測問題と分析問題
  3　多段狭窄ナノチャンネルと深層学習による極微小な粒子・生体の計測デバイス開発
  4　ナノポアと機械学習による極微小な粒子・生体種別の分析デバイス開発
  5　おわりに
  
  第3章　量子科学技術が実現する超高感度・迅速バイオセンシング・デバイス
  1　生命計測に変革をもたらす2つの量子科学技術
  2　超偏極技術と生命計測
  3　量子センサと生命計測
  4　バイオセンシングにおいて量子科学技術が担う役割
  
  第4章　ナノテクノロジーが実現する超高感度・迅速バイオセンシング・デバイス
  
  第Ⅱ編　基盤技術
  第1章　1分子生物物理学を牽引するマイクロ・ナノテクノロジー
  1　はじめに
  2　ナノ流路を活用した1分子ソーター
  3　非線形電気インピーダンス測定による1分子測定の高度化
  4　DNAのモレキュラーサージェリー
  5　ナノ電極による分子固定化とマイクロ流体操作による1分子分析
  6　まとめ
  
  第2章　極微センシングを可能とする生体ナノ量子センサー　
  1　はじめに:蛍光検出法において解決されるべき2つの課題
  2　微量のバイオセンシングに背景光がもたらす問題
  3　ナノ量子センサーによるバックグラウンドフリー蛍光検出
  4　まとめ:バックグラウンドフリー蛍光検出の将来展望
  
  第3章　体の中を可視化するMRIテクノロジー　　
  1　はじめに:磁気共鳴イメージング(MRI)の特徴
  2　MRIの組織コントラスト
  3　構造情報
  4　機能情報
  5　代謝情報
  6　温度やpHなどの生理学的情報
  7　まとめ
  
  第4章　機械学習とその医療支援応用　　
  1　はじめに
  2　人工知能技術
  2. 1　AIについて
  2. 2　パーセプトロンとニューラルネットワーク
  2. 3　ニューラルネットワークの基礎
  2. 4　畳み込みニューラルネットワーク
  3　医療画像分野におけるAI利活用の例
  3. 1　医用画像AIによってできること
  3. 2　医用画像AIの実例
  3. 2. 1　大腸内視鏡画像認識
  3. 2. 2　CT画像の認識
  3. 2. 3　CycleGANによる画像変換
  3. 2. 4　腹腔鏡手術ナビゲーション
  4　むすび
  
  第Ⅲ編　超早期パンデミック検査
  第1章　単一ウイルス解析　　
  1　はじめに
  2　ナノポアの原理
  3　イオン電流―時間波形の情報
  4　ナノポアと機械学習の融合
  5　ウイルスの識別
  6　まとめと展望
  
  第2章　新型コロナウイルスのデジタル検出　　
  1　はじめに
  2　CRISPR-Casを利用した核酸検出技術
  3　SATORI法の開発
  4　SARS-CoV-2 RNAの検出
  5　既存技術との比較
  6　SATORI法の将来展望
  
  第3章　COVID -19肺炎CT画像のAI解析　　
  1　AI開発の背景
  2　AIによるCOVID -19症例診断支援
  3　COVID -19診断支援AIの構成
  4　肺野領域セグメンテーション
  5　肺野領域クラスタリング
  6　COVID -19典型度推定
  7　むすび
  
  第4章　唾液を用いたCOVID-19検査　　
  1　唾液検査を考えたきっかけ
  2　北大で研究開始
  3　唾液と鼻咽頭のウイルス量の比較
  4　無症状者を対象にした唾液スクリーニング検査の研究開始
  5　唾液を用いたより迅速な検査法の開発
  6　おわりに
  
  第5章　呼気オミックスと新型コロナウイルス感染症
  1　はじめに
  2　呼気オミックス:多次元サンプルからの多次元データセットの回収・統合
  3　オミックスとAI診断
  3. 1　ウイルスプロテオーム解析
  3. 1. 1　新型コロナウイルスタンパク質の定量的検出
  3. 1. 2　新型コロナウイルス以外のウイルスタンパク質診断
  3. 2　生体(宿主:患者,感染者)の代謝・免疫オミックス解析
  3. 2. 1　呼気オミックス(無侵襲モニタリング)
  3. 2. 2　侵襲的(観血的)オミックスモニタリング
  3. 3　ゲノム解析
  3. 4　呼気オミックスの国際標準化
  3. 5　環境オミックス
  4　おわりに:未来型呼気医療への展開に向けて
  
  第6章　水際対策 ― 全自動迅速ウイルス検査
  1　全自動遺伝子解析装置 ミュータスワコーg1
  1. 1　はじめに
  1. 2　ミュータスワコーg1システムの概要
  1. 3　オンチップPCR -電気泳動(PCR - CE)分析
  1. 3. 1　測定チップ
  1. 3. 2　オンチップPCR - CE原理
  1. 4　ミュータスワコーg1による新型コロナウイルス遺伝子の検出
  1. 4. 1　新型コロナウイルス測定方法
  1. 4. 2　新型コロナウイルス測定性能
  1. 5　まとめ
  2　全自動PCR検査システム(geneLEADシリーズ)
  2. 1　背景
  2. 2　全自動PCR検査システム(geneLEADシリーズ)の要素
  2. 2. 1　装置構成
  2. 2. 2　試薬
  2. 3　周辺技術
  2. 3. 1　唾液採取キット
  2. 3. 2　プール検査法
  2. 4　今後
  3　全自動遺伝子解析装置(Smart Gene®)
  3. 1　はじめに
  3. 2　POCTとしての遺伝子検査:全自動遺伝子解析装置(Smart Gene®)
  3. 3　Smart Gene®の操作法,測定原理および特徴
  3. 3. 1　スマートジーン ® Myco(SG Myco)
  3. 3. 2　スマートジーン ® SARS - CoV- 2(SG SARS - CoV- 2)
  3. 4　スマートジーン ® SARS - CoV- 2の性能
  3. 5　終わりに
  
  第7章　マイクロ流体デバイスによる迅速細菌検査　　
  1　はじめに
  2　迅速細菌検査法
  3　マイクロ流体制御と電気計測技術を活用した迅速細菌検査
  3. 1　微生物汚染リスクモニタリングシステムELESTA® PixeeMo®
  3. 2　培養法との相関性
  3. 3　細菌の濃縮による検出感度の向上
  4　今後の展望
  
  第8章　マイクロポアによる迅速細菌検査　
  1　細菌感染症の診断
  2　マイクロポアを用いた粒子検出とオンサイトへの展開
  3　光・電気同時計測による細菌識別
  4　おわりに
  
  第9章　ナノ流体を用いた迅速細菌薬剤感受性検査　　
  1　技術開発の背景
  2　本技術の特徴
  3　本システム・技術の説明
  3. 1　ナノ流体チップのデザイン,および検体ローディング
  3. 2　成長率の測定
  3. 3　抗菌薬への反応の迅速な検出
  3. 4　適切なブレイクポイントの選択による結果出力
  3. 5　コンタミネーションの考慮
  4　結論
  
  第10章　ナノスケールセンシングと人工知能の融合によるウイルス・細菌の変異・薬剤耐性予測システム創出の展望
  1　はじめに
  2　ナノスケールセンシングによる単一生体粒子識別
  3　感染症の予測における動向
  4　おわりに
  
  第11章　エアロゾルのサンプリング計測　　
  1　はじめに
  2　エアロゾル汚染の実態
  3　サンプリング技術
  4　解析アプリケーションとサービス開発
  5　おわりに
  
  
  第Ⅳ編　超早期診断
  第1章　ナノワイヤとAIによる尿中マイクロRNA解析と早期がん診断
  1　はじめに
  2　リキッドバイオプシーの低侵襲性・簡便性
  3　リキッドバイオプシーの網羅性
  4　マイクロRNA とは
  5　ナノワイヤの開発
  6　ナノワイヤデバイスにより抽出した尿中マイクロRNAの解析
  7　ナノワイヤとAIによる尿中マイクロRNA 解析と脳腫瘍の早期検知
  8　おわりに
  
  第2章　細胞外小胞による超早期がん診断　　
  1　はじめに
  2　細胞外小胞(EV)とは
  3　EVの回収方法
  4　EVによる超早期がん診断に向けた高感度検出法の開発
  5　EVの検出方法
  6　EV由来診断バイオマーカー
  7　おわりに
  
  第3章　マイクロ流体デバイスによる単一がん細胞診断
  1　はじめに
  2　細胞の機械的特性
  3　イオン電流計測の原理
  4　イオン電流計測マイクロ流体デバイスを用いたプラスチック製ビーズの測定
  5　マイクロ流体デバイスによる細胞の変形能測定
  6　単一がん細胞診断の可能性
  7　おわりに
  
  第4章　超高速遺伝子診断　　
  1　はじめに
  2　超高速PCR技術
  3　新型コロナウイルスのPCR検査
  4　おわりに
  
  第5章　マイクロ流体デバイスによる超早期がん診断
  1　はじめに
  2　イムノウォールデバイス
  3　脳腫瘍再発リスクの超早期診断
  4　おわりに
  
  第Ⅴ編　健康長寿社会実現
  第1章　低侵襲なウェアラブル・インプランタブル脳波計
  1　はじめに
  2　ストレッチャブル配線の研究動向
  3　ストレッチャブル配線を用いた応用事例
  3. 1　ウェアラブル脳波計
  3. 2　インプランタブル脳波計
  4　おわりに
  
  第2章　サルヴィタスデバイスを用いた健康長寿社会の実現　　
  1　はじめに
  2　嗅覚
  3　匂いセンサの研究開発方針
  4　電気化学インピーダンス変化を利用した匂いセンサ
  5　匂いの識別と定量
  6　AIと嗅診
  
  第3章　尿診断によるヘルスケア　　
  1　「未病」と早期がん
  2　がん検査の現状
  3　非侵襲性の診断
  4　がんには特有の匂いがある
  5　線虫の嗅覚
  6　線虫はがんの匂いに反応する
  7　生物検査N-NOSEの開発と有効性
  8　一次スクリーニングとしてのN-NOSE
  9　N-NOSE のヘルスケアと今後の展望
  
  第4章　要素技術から見たPOCT 関連技術開発　　
  1　はじめに
  2　POCTに向けた前処理技術
  3　分離と反応技術
  4　検出技術
  5　実装・キット化
  6　まとめ

• 内容紹介

  感染症・疾病の超早期診断、臨床現場・在宅医療での即時検査、食品安全性検査を実現するバイオセンシング・デバイス技術。AI、ナノテクノロジー、量子科学を利用した超高感度・超高速な検出・解析技術について解説。

AI・ナノ・量子による超高感度・迅速バイオセンシング―超早期パンデミック検査・超早期診断・POCTから健康長寿社会へ(バイオテクノロジーシリーズ) の商品スペック