AI用いて細胞数測定を高精度・効率化 スマホ撮影で可能に 慶大

2020年9月20日 07:49

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 再現性が高く効率的な細胞培養の方法は、生命科学の分野における実験手法として非常に必要性が高い。その中でも培養した細胞数を測定するという技術は、必要不可欠なものであるが、現在の技術では煩雑な作業を伴う上に測定結果のばらつきが大きいことが課題であった。慶應義塾大学は17日、その課題に対するアプローチとして、AIを用いた細胞数測定アプリの開発に成功したと発表した。

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 これまでは培養した細胞懸濁液の一部をサンプリングし、手動で細胞数を数えることで全体の細胞数を概算するのが一般的であった。手動での細胞数測定は単に煩雑なだけではなく、実際の全体の細胞数との測定誤差も大きいため信頼性にも欠けている。細胞懸濁液の全体から直接細胞数を測定する手法があれば、これらの課題を解決することが可能である。

 そこで慶應義塾大学の研究グループは、AIを用いた画像解析アルゴリズムを細胞数測定に導入することを試みた。画像解析にはスマートフォンで撮影した写真を使用するようにすることで、複雑で高価な分析装置を用いる必要性が無いようにしている。

 一般に細胞の大きさは直径がマイクロメートル単位となるため、まず細胞を遠心分離法によって視認できる大きさの塊にした。その細胞懸濁液をチューブに入れて、治具で固定したスマートフォンにより撮影することで、簡便かつ高精度に細胞数測定が可能となった。従来の血球計算盤を用いた方法と比較しても高精度であり、測定時間は7分の1にまで短縮でできるという。

 細胞数測定は生命科学研究では必須であるため、このような手法は再現性や効率性を高める重要な基盤技術となり得る。さらに今回の事例は、実験現場にAIを導入して人の作業の一部を代替し効率化を試みた貴重なモデルケースの1つである。そのため、他の分野においても同様に実験を効率化、高精度化するためのAI導入に向けた先例として注目すべき取り組みである。

 今回の研究成果は15日付の「IEEE Access」誌のオンライン版に掲載されている。

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