理工学部共生創造理工学科の久保いづみ研究室が産業技術総合研究所との共同研究により、食中毒の原因となるサルモネラ菌を検出する新たな手法を開発しました。

サルモネラ菌は、動物の腸管や河川・下水道等の自然界に広く生息する細菌で、鶏卵や食肉の生食などが原因で食中毒を引き起こします。従来の手法だと食中毒菌を検出するにあたり、食中毒菌が増えるのを待つ必要性があったので同定に数日を要していました。
本研究では、サルモネラ菌を選択的に検出可能なマイクロディスクを開発しました。マイクロ経路で細胞を捕まえ、サルモネラ菌に固有の遺伝子を検出することで、大腸菌など他の細菌が共存してもサルモネラ菌を選択的に検出することに成功しました。鳥挽肉中のサルモネラ菌を調べた結果、低濃度の場合でも4時間培養で高感度に検出可能であることがわかりました。

検出には細胞を1個から調べられる手のひらサイズの円盤型の装置を使用します。円盤型の装置には中心から外側に向けて24本のジグザグのマイクロ流路が設けられており、1流路につき約1ナノリットルの液体が入るくぼみが約300個設置されています。菌とポリメラーゼ連鎖反応（※1）に必要な酵素を含む液体を中心に入れて、装置を高速で回転させることにより、液体を流路に流してくぼみに貯めていきます。ポリメラーゼ連鎖反応を用いてくぼみに入った食中毒菌の遺伝子を増殖させていき、菌の遺伝子が増えるとくぼみが蛍光を発するようになっており、光ったくぼみの数から菌の数を算出できるようになっています。この手法は、サルモネラ菌だけでなく、他の病原菌の解析へも応用可能です。

なお、現状の課題として、マイクロディスクの装置は菌が付着するため使い捨て使用を想定しておりコストがかかることが挙げられます。今後、装置を作るコストをおさえるための方法を探り、実用化を目指します。
※詳細については、添付「研究の概要」をご覧ください。

（※1）ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）：特定の塩基配列をもつDNA断片を迅速に増幅できる技術。1986年にキャリー・マリスによって発明された