현재, 신형 코로나 바이러스 검사의 주류가 되고 있는 PCR 검사는 검사의 속도와 정밀도에 과제가 있어, 임상 현장 즉각 진단이나 대규모 스크리닝 검사에 있어서의 큰 장애물이 되고 있다.이러한 가운데 오사카 대학의 그룹이 1개의 바이러스를 고속·고정밀도로 식별하는 「AI 나노포어 기술」의 개발에 의해, 5분간의 타액 계측으로 신형 코로나 바이러스를 감도・특이도 90% 이상으로 진단할 수 있다 검사법의 확립에 성공했다.

 본 검사법은 전해질로 채워진 관통공인 나노포어와 AI 기술을 조합한, 이른바 나노테크놀로지와 AI의 혁신적 융합 기술을 이용하고 있다.나노포어를 흐르는 이온 전류를 계측해, AI에 의해 전류 파형을 기계 학습하는 것으로, 1개의 바이러스 성상을 전기적으로 읽어 고속·고정밀도로 식별한다.

 이 AI 나노포어 기술은 배양된 SARS, MERS, SARS-2, 229E 코로나 바이러스를 고정밀도로 식별할 수 있으며 타액 검체를 5분간 계측하는 것만으로 양성·음성을 감도 90%·특이도 96%로 검사할 수 있음이 입증되었다. 2021년 봄의 센바츠 고교 야구에서 본 검사법을 이용한 대규모 필드 테스트가 실시되었을 때에는 PCR 검사와의 일치율 100%를 달성했다.

 또, 신형 코로나 바이러스와 인플루엔자 바이러스 A형의 고정밀도의 식별에도 성공하고 있다고 해, 다른 바이러스를 AI 학습하는 것으로 신규의 병원체 검출법도 신속하게 구축하는 것이 가능하다고 하고 있다.본 검사법은 빠르고 정밀도를 모두 충족하는 신형 코로나바이러스 검사법으로서 즉각 진단, 스크리닝 검사에의 응용이 기대됨과 동시에 AI 나노포어 기술이 향후 일어날 수 있는 신흥 감염증에의 대응에 있어서도 매우 유용 다는 것을 보여준다.

논문 정보:【Nature Communications】Combining machine learning and nanopore construction creates an artificial intelligence nanopore for coronavirus detection

대학 저널 온라인 편집부

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