株式会社AFIテクノロジー（京都企業紹介）AFI Technology Co., Ltd.

知恵の経営、元気印、経営革新、チャレンジ・バイの各認定等を受けた府内中小企業を紹介するページです。

 　

　

次世代微生物迅速検査システム「ELESTA PixeeMo」Next-generation microbial rapid testing system "ELESTA PixeeMo"

（掲載日：令和2年1月21日、ものづくり振興課　宮崎、足利）

株式会社AFIテクノロジー（外部リンク）（京都市）のELESTA事業部の森田部長にお話をおうかがいしました。

最短5分で迅速検査 Rapid test in as little as 5 minutes

--本日は、新しくなったELESTAについておうかがいしに来ました。I have come to ask about ELESTA.

森田）はい、「ELESTA PixeeMo（エレスタピクシーモ）」です。2019年7月に発売開始しました。最短5分で定量的に微生物を検出する、微生物の数が判明するというものです。“ELESTA PixeeMo”. Launched in July 2019. It quantitatively detects microorganisms in as little as 5 minutes and determines the number of microorganisms present.

--おお！Oh!

森田）通常、食品の微生物検査をする場合、微生物の単一細胞は小さくて目視では見えないので、培養してコロニーを形成させます。微生物単一細胞だと見えないけれど、コロニー（集合体）になれば目視で確認できて数えることができます。Normally, when testing food for microorganisms, single cells of microorganisms are too small to be seen with the naked eye, so they are cultured to form colonies. Single cells of microorganisms cannot be seen, but colonies (aggregates) can be visually confirmed and counted.

--微生物の種類ということではなく、数が分かるということですね？It doesn't mean that you know the type of microorganisms, but the number of microorganisms, right?

森田）そうです。しかし、培養というのは、ご承知の通り、培地という栄養成分上に、食品のサンプル液を混和し、そこに含まれる微生物を目視できるレベルまで増殖させているのですが、定量検出するのに2～3日間かかかるわけです。That's right. However, as you know, culturing involves mixing a food sample liquid onto a nutritional medium called a medium and growing the microorganisms contained therein to a level where they can be seen with the naked eye. It will take 2 to 3 days.

--ところが、PixeeMoだと、最短5分ということですか。どういう仕組みなのですか？However, with PixeeMo, does that mean the minimum time is 5 minutes? How does it work?

森田）食品のサンプル液を、チップ内のマイクロ流路に流します。チップ内には電極が埋め込まれていまして、そこに特定の周波数の電圧で印加します。その周波数に応答する微生物は電極間に引き寄せられ、その他の食物成分残渣はそのまま流れていくことで、微生物と成分残渣を分離することができます。そして電極間に捕捉された微生物の単一細胞を約1000倍の光学ズームの倍率で観察・計測します。However, the PixeeMo food sample solution is passed through the microchannel inside the chip. There are electrodes embedded inside the chip, to which a voltage of a specific frequency is applied. Microorganisms that respond to this frequency are attracted between the electrodes, while other food component residues flow away, making it possible to separate microorganisms and component residues. The single microbial cell captured between the electrodes is then observed and measured at approximately 1000x optical zoom.

誘電特性の知見とノウハウを活かしたオリジナルサービス Original services that utilize knowledge and know-how of dielectric properties

--なぜ、微生物だけが引き寄せられるのですか？Why are only microorganisms attracted to it?

森田）正確に言いますと、微生物もその他の成分も、本来は同じように引き寄せられるのですが、ある特定の周波数の電圧で印加した場合、その他の成分は引き寄せられる力が非常に小さくなり、捕捉されずに流されてしまいます。To be precise, microorganisms and other components are originally attracted to each other in the same way, but when a voltage of a certain frequency is applied, the attraction force for other components becomes very small and they are not captured. It will be washed away without any trouble.

--しかし、特定の周波数と言っても、食物の成分によってそれぞれ異なるのではないのですか？However, doesn't the specific frequency vary depending on the ingredients of the food?

森田）その通りです。そのため、お客様が検査されようとする食品のサンプルをいただき、当社で事前に評価試験を行い、その食品に合った検査プロトコルをお作りして、ご提案するということを行います。That's right. For this reason, we receive a sample of the food you wish to test, conduct an evaluation test in advance, create a test protocol that is suitable for the food, and then propose it to you.

--電場や物質、溶液の誘電特性について多くの知見をお持ちの御社のノウハウが生きるわけですね。Your company's know-how, which has a lot of knowledge about electric fields, materials, and the dielectric properties of solutions, will be useful.

森田）そういうことです！That's it!

独自の工夫が満載のマシン A machine packed with unique innovations

--機構面ではどういった工夫があるのですか？What kind of improvements have you made in terms of mechanics?

森田）まず1つめは、シリンジポンプですね。サンプル液をマイクロ流路に流す際、数µL / minなどといった非常にゆっくりと遅い速度で安定的にかつ高精度で押し出す必要があります。それが実現できるシリンジポンプを独自設計し、搭載しております。The first one is the syringe pump. When flowing a sample liquid into a microchannel, it must be extruded stably and with high precision at a very slow speed, such as a few µL/min. We have designed and equipped a unique syringe pump that can achieve this.

--すごいですね。That's amazing.

森田）そして2つ目は、ズームレンズ式デジタルマイクロスコープです。捕捉した微生物を光学ズームで約1000倍の倍率で観察できます。The second one is a zoom lens type digital microscope. Captured microorganisms can be observed at approximately 1000x magnification using optical zoom.

 

--ほう。Huum.

森田）画像解析にて自動で「数」が分かると言いましたが、これにより顕微鏡レベルの「判別」もできます。I mentioned that "numbers" can be automatically determined through image analysis, but this also allows for "discrimination" at a microscopic level.

--いいですね！しかし、ズームで拡大するほど、どこにあるか検出するのが難しくなりませんか？Sounds good! But the more you zoom in, the harder it becomes to detect where it is, right?

森田）マイクロ流路幅は2段階になっており、観察部は非常に細くなっております。そこに微生物が集中して捕捉される仕組みになっておりますので、微生物がどこにあるかという状況にはなりません。The microchannel width has two levels, and the observation section is extremely narrow. The mechanism is such that microorganisms are concentrated and captured there, so it does not matter where the microorganisms are located.

  

食品、バイオ、臨床など様々な分野に貢献 Contributing to various fields such as food, bio, clinical, etc.

--考えられてますね！様々な用途がありそうですね。It's well thought out! It seems to have various uses.

森田）食品関係では、原料受入時の検査、加工中間段階での検査、包装前の検査など様々ですし、環境関係では水質調査等にも使われます。あるいはバイオ研究、臨床研究関係もそうですね。世の中には培養できない菌も多くありますので、そうした菌について調べる際にも使えます。おかげさまで毎月コンスタントにご用命をいただいております。In the food industry, it is used for a variety of purposes, including inspections at the time of receiving raw materials, inspections at intermediate stages of processing, and inspections before packaging.In the environment, it is also used for water quality surveys. The same goes for biological research and clinical research. There are many bacteria in the world that cannot be cultured, so it can also be used to investigate such bacteria. Thanks to you, we receive constant orders every month.

--いいですね。Huum.

森田）この全く新しい微生物迅速検査システムで、様々な分野の皆様に貢献してまいりたいですね。We would like to contribute to everyone in various fields with this completely new rapid microbial testing system.

 

楽しみですね！

 

微生物迅速検査 分離／濃縮システム「ELESTA」

（掲載日：平成29年3月15日、聞き手・文：ものづくり振興課　足利）

　株式会社AFIテクノロジー（外部リンク）の円城寺代表取締役社長様と隅田取締役様にお話をおうかがいしました。

溶液中の細胞・細菌制御技術「FES」

―まず、事業の概要を教えてください。

円城寺）　役員・従業員15名で、バイオ研究・臨床検査、食品検査向けに、細胞・細菌の分離分析デバイスの開発を行っています。バイオ研究・臨床検査に関しては、細胞自身の電気的特性の違いを利用し、非標識・非侵襲での分離・分析を可能とします。食品検査に関しては、生きた細菌に特異な電気的条件を利用し、食品や飲料中の生きた細菌のみを濃縮回収することもできます。

―すごいですね。どういう原理ですか？

円城寺）　当社独自の中核技術「FES（Fluid Electric filtering and Sorting Technology）」により溶液中の細胞・細菌を制御しているのです。FESとは、誘電泳動、マイクロ流路、その中の他電極配置などユニット化に関する各技術・ノウハウの総合技術です。

―誘電泳動とは何ですか？

円城寺）　不均一電場内にある液体中の微粒子が、電場や物質、溶液の誘電特性の違いによって移動する現象です。

―誘電特性って、絶縁体に電圧をかけると分子を構成する原子が電荷のバランスにより、いくぶんかプラスになったりマイナスになったりして、交流電流を流したり貯えたりできるという誘電現象の関連のことですね。

円城寺）　液体中の微粒子を分離する手法には、沈降、遠心分離、ろ過など様々あります。不純物が混じっていないのであればいいのですが、実際の世の中の現場においては、たいてい不純物が混じっていますので、求める粒子とそうでない粒子を分けるのは難しいのです。あるいは、着色するという手法もありますが、微生物だけを染めるのがなかなか難しいですし、観察するだけならいいのですが、その後の利用があることを考えると好ましい方法ではありません。

―なるほど。

円城寺）　そこで、電気計測法の一種で、直流電圧ではなく交流電圧で作用し、粒子の誘電特性によって泳動に差があるなど、ハイループットで詳細分析が可能なマルチフロー型誘電泳動技術を用いています。特に周波数依存性の情報が重要なのですが 、どの微粒子にどういう誘電特性があるかの知見、ノウハウを当社は有しているということなのです。

―素晴らしい。

円城寺）　さらに、誘電泳動はマイクロ空間において効果的な力を発揮します。当社では、マイクロ空間での流体力学的作用を使用するとともに、様々な電極を集積化し、細胞を分取回収するマイクロ流路チップ技術の開発を進めています。

自主検査用の微生物計測システム「ELESTA」

―こういう総合技術から生まれたアイテムが「ELESTA」ですね。

隅田）　FESユニットを組み込んだ一体型の微生物分離／濃縮システムです。

―どんな特長があるのですか。

隅田）　まず1つは、サンプル由来の不純物が混在していても高精度で細菌数のみを分離濃縮します。次に、内臓のCCDカメラを利用してリアルタイムでの菌数計測ができます。3つ目として、操作はワンタッチ式です。3ステップでサンプル及びサンプルセットアップができます。

iPS細胞も牛乳も―　迅速検査で業界に革新を

―こうした技術、アイテムの活用シーンとして、1つは、バイオ研究・臨床検査とおっしゃりましたが、どういったことが起こるのですか？

円城寺）　例えば、血液中の幹細胞を見つけ出すという、1億分の1とか10億分の1の確率の作業が迅速にできるようになります。あるいは、iPS細胞のうち、がん化するもの、そうでないものを見分けるなんてこともあり得ましょう。

―食品検査についてはいかがですか？

円城寺）　食品も迅速検査ですね通常用いられる寒天培地法は、目視で観察できるレベルまで菌を培養しますが、何十時間という時間がかかります。 食品を製造してからも、その時間をロスしているのが現状で、例えば牛乳などは長持ちしないので、遠くに出荷できず地産地消的なものになっているのです。それに対し、当社のシステムですと、1時間や数時間という時間で判別できるのです。

―非常に革新的ですが、どうして御社にはこうしたことができるのでしょうか？

円城寺）　例えば誘電泳動は実際の検査現場で使用するのは難しいと言われているものでして、当社もずっと無理だと言われ続きてきました。しかし、私は やり方次第で成功できると確信をもっていました。それは、電気自動車が燃料電池だけで構成されているわけでなく総合技術により成り立っているのと同じく、総合技術が大事だということです。

―なるほど。

円城寺）　そしてそれを支える人材が大事だということです。私自身は電気と微生物が専門分野です。全然異なる分野です。他の社員も液体力学、細胞、コンピュータなど様々な得意分野を持った人間が集まっています。こうした多様な異脳が集まって、この総合技術FESとELESTAを開発してきたのです。だから、ソリューション提案もできます。かつ、お客様にとって導入しやすいよう、お示すことも重要ですね。全く新しい使用方法を提案するよりも、従来方法を大きく変えるのではなく、あまり変えなくて済む方をご提案したりもしています。

―最後に、今後の展望についてはいかがでしょう。

円城寺）　研究、開発、販売、そしてアフターケアのところまで辿り着いたところです。現在は量産化試作段階だと思います。おかげさまで、引き合い多く、なかなか対応できない「うれしい悲鳴」ですが、今後は、その体制整備を進めたいと思っています。

 

今後の発展がますます楽しみです！

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