シンガポールの南洋理工大学が、血漿分離と正確な診断を変革する革新的な「ExoArc」チップを発売

シンガポールの南洋理工大学 (NTU シンガポール) の科学者は、30 分で血液から血漿を分離し、ワンステップで 99.9% 以上の血球と血小板を除去できるコインサイズのチップである ExoArc を開発しました。この方法は、最大 1 時間かかり、汚染が生じる可能性がある現在のゴールドスタンダードの遠心分離プロセスを上回ります。 ExoArc は、無細胞 DNA、RNA、細胞外小胞の臨床分析のための高純度血漿抽出を可能にし、がんや糖尿病などの疾患のバイオマーカー スクリーニングに役立ちます。

NTU Singapore Unveils Revolutionary 'ExoArc' Chip: A Paradigm Shift in Blood Plasma Isolation

NTUシンガポールが革新的な「ExoArc」チップを発表：血漿分離におけるパラダイムシフト

Singapore, July 19, 2023 - Scientists at Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) have achieved a groundbreaking milestone in the field of clinical diagnostics with the development of 'ExoArc,' a compact and user-friendly chip that revolutionizes blood plasma isolation.

シンガポール、2023年7月19日 - シンガポール南洋理工大学（NTUシンガポール）の科学者らは、血漿分離に革命をもたらすコンパクトで使いやすいチップ「ExoArc」の開発により、臨床診断分野で画期的なマイルストーンを達成した。

Replacing the Centrifuge: A Faster, More Accurate Approach

遠心分離機の交換: より迅速かつ正確なアプローチ

ExoArc, meticulously described in the prestigious journal ACS Nano, offers an elegant solution to the limitations of the current gold-standard method, the centrifuge. While centrifugation has long been the mainstay for isolating blood plasma, its multi-step process, extended duration, and potential for contamination have hindered its efficiency.

ExoArc は、権威あるジャーナル ACS Nano に詳細に記載されており、現在のゴールドスタンダード手法である遠心分離機の限界に対する洗練されたソリューションを提供します。遠心分離は長い間、血漿を分離するための主要な手段でしたが、その多段階のプロセス、長時間にわたる時間、および汚染の可能性がその効率を妨げてきました。

"Our aim was to develop a rapid and reliable alternative to the centrifuge, one that would provide high-purity plasma for precision diagnostics," said Associate Professor Hou Han Wei, lead scientist on the ExoArc project.

ExoArc プロジェクトの主任科学者であるホウ・ハン・ウェイ准教授は、「私たちの目的は、遠心分離機に代わる迅速かつ信頼性の高い、高精度の診断用の高純度血漿を提供する装置を開発することでした」と述べた。

Harnessing the Power of Precision Microfluidics

精密マイクロ流体工学の力を活用する

ExoArc leverages cutting-edge microfluidics, employing tiny channels within a compact chip to expertly separate blood plasma from red and white blood cells, as well as platelets. This ingenious mechanism eliminates the need for physical membranes or filters, enhancing efficiency and minimizing the risk of sample alteration.

ExoArc は最先端のマイクロ流体工学を活用し、コンパクトなチップ内の小さなチャネルを採用して、赤血球、白血球、血小板から血漿を巧みに分離します。この独創的なメカニズムにより、物理的な膜やフィルターが不要になり、効率が向上し、サンプルの変質リスクが最小限に抑えられます。

"We have harnessed a unique flow phenomenon within these microchannels to precisely separate biological components based on their size," explained Hou.

「私たちは、これらのマイクロチャネル内のユニークな流動現象を利用して、サイズに基づいて生物学的成分を正確に分離しました」とHou氏は説明しました。

Validation and Applications: Precision in Action

検証と応用: 動作中の精度

In a proof-of-concept study, the NTU team constructed a portable ExoArc prototype device. Collaborating with clinicians from the National Cancer Centre Singapore (NCCS), Tan Tock Seng Hospital (TTSH), and the Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), they clinically validated ExoArc's capabilities.

概念実証研究で、NTU チームはポータブル ExoArc プロトタイプ デバイスを構築しました。彼らは、シンガポール国立がんセンター (NCCS)、タン トク セン病院 (TTSH)、科学技術研究庁 (A*STAR) の臨床医と協力して、ExoArc の機能を臨床的に検証しました。

Using a biomarker panel to analyze blood plasma samples from healthy individuals and cancer patients, the team demonstrated ExoArc's remarkable diagnostic accuracy. "By minimizing contamination from degraded blood cells, we significantly enhance the precision of diagnostic tests, reducing anxiety and ultimately improving patient care," said Professor Darren Lim, Senior Consultant at NCCS.

バイオマーカーパネルを使用して健康な個人とがん患者からの血漿サンプルを分析したところ、チームはExoArcの驚くべき診断精度を実証しました。 「劣化した血球による汚染を最小限に抑えることで、診断検査の精度が大幅に向上し、不安が軽減され、最終的には患者ケアが向上します」とNCCSの上級コンサルタント、ダレン・リム教授は述べた。

ExoArc's versatility extends beyond cancer diagnostics. The research team successfully employed the chip to study microRNA molecules from blood plasma samples of individuals with type 2 diabetes. This study highlighted ExoArc's potential for identifying disease-related biomarkers, unlocking avenues for personalized medicine.

ExoArc の多用途性はがん診断を超えて広がります。研究チームは、このチップを使用して、2 型糖尿病患者の血漿サンプルからマイクロ RNA 分子を研究することに成功しました。この研究は、疾患関連のバイオマーカーを特定し、個別化医療への道を開く ExoArc の可能性を強調しました。

"ExoArc holds immense promise for precision medicine, empowering clinicians to better manage chronic conditions like diabetes," said Associate Professor Rinkoo Dalan, Senior Consultant at TTSH.

TTSH の上級コンサルタントであるリンクー・ダラン准教授は、「ExoArc は精密医療に大きな期待を寄せており、臨床医が糖尿病などの慢性疾患をより適切に管理できるようになります」と述べています。

Beyond Blood Plasma Isolation: A Versatile Platform

血漿分離を超えて: 多用途のプラットフォーム

ExoArc's capabilities are not limited to blood plasma isolation. By adjusting its size cut-off, the platform can also be utilized to isolate bacteria or viruses from blood or other biofluids. This versatility opens up exciting possibilities for research and diagnostics in various medical fields.

ExoArc の機能は血漿の分離に限定されません。サイズカットオフを調整することで、このプラットフォームを利用して、血液やその他の生体液から細菌やウイルスを分離することもできます。この多用途性により、さまざまな医療分野の研究と診断に刺激的な可能性が開かれます。

Innovation with Global Impact

世界に影響を与えるイノベーション

NTU has filed two patent applications for the ExoArc innovation through NTUitive, its innovation and enterprise company. With its potential to significantly reduce sample preparation time and enhance diagnostic accuracy, ExoArc is poised to transform clinical diagnostics worldwide.

NTU は、そのイノベーションおよびエンタープライズ企業である NTUitive を通じて、ExoArc イノベーションに関する 2 件の特許出願を提出しました。 ExoArc は、サンプル準備時間を大幅に短縮し、診断精度を向上させる可能性があるため、世界中の臨床診断を変革する準備ができています。

"ExoArc represents a significant advancement in sample preparation for molecular diagnostics, offering a faster, more accurate, and more cost-effective solution," concluded Hou. "We are eager to see this technology adopted in clinics and hospitals, empowering healthcare professionals to deliver better patient outcomes."

「ExoArc は、分子診断のためのサンプル前処理における大幅な進歩を表しており、より高速で、より正確で、よりコスト効率の高いソリューションを提供します。」と Hou 氏は結論付けました。 「私たちはこのテクノロジーが診療所や病院に採用され、医療従事者がより良い患者の転帰を提供できるようになるのを楽しみにしています。」