研究開発された技術紹介

本事業は、従来製品への依存を脱し、必要な機能を集約するとともに新たな機構も搭載した未来型の統合シースレスCE-MSシステムを開発することで、川下ユーザーがリーズナブルに高機能分析装置を導入できることを目指した。

本研究では、テーマ1として「質量分析装置との接続に特化したキャピラリー電気泳動システムの開発」、テーマ2として「Bolt-onでMSに搭載可能なキャピラリー電気泳動システムの開発」の2テーマを推進した。テーマ1は、半導体部品供給不足や研究費減額により計画を一部変更し、実施範囲は限定されたが、テーマ2に関連する要素技術として開発を進めた。テーマ2については、質量分析装置への搭載を考慮し、重量やスペースに配慮した設計開発を行い、可搬性に優れたベータ型装置(ユーザー評価可能な試作品)の開発を完了した。

本研究では2つのテーマについて成果を得た。まず、「質量分析装置との接続に特化したキャピラリー電気泳動システムの開発」では、基本スペックと測定安定性を満たした装置設計を完了し、マニュアル操作による検証機を作成した。この装置を実際に質量分析装置へ接続して実サンプル測定を行い、サンプル中から30成分以上の代謝物を検出することに成功した。次に、「Bolt-onでMSに搭載可能なキャピラリー電気泳動システムの開発」においては、各要素技術の設計開発を進め、ユーザー評価が可能なベータ型試作品を完成させた。本システムは本体部総重量6.1kgと小型軽量であり、可搬性にも優れている。

想定される利用シーンは、大学研究室や製薬企業における新薬開発、化学メーカーや食品メーカーでの品質管理や成分解析などであり、川下産業においても効率的かつ高精度な分析を可能にする。さらに、装置の安価・コンパクトさを強みとして、ライフサイエンス領域全般での普及が期待される。

今後は令和7年度以降、サンプル出荷や評価、複数台製作を経て設備投資、製品生産・販売へと進める計画である。

開発した「統合シースレスCEシステム」は、従来製品に比べ不要な機能を排除し、必要機能を集約したことで価格を抑えつつ、安定した測定性能を実現した点が強みである。さらに、Bolt-on型の構造を採用し、既存の質量分析装置に容易に搭載できることから、ユーザーは追加投資を最小限に抑えつつ新しい解析環境を導入できる。

令和8年度にはサンプル出荷、令和9年度以降は設備投資を進め、本格的な生産・販売を開始する予定である。最終的には、国内のライフサイエンス関連で稼働する約3,000台の質量分析装置のうち20%シェアを10年間で獲得することを目標とし、製薬、化学、食品分野の企業や研究機関を主要ターゲットとする。

現状のベータ版装置を客先で評価するにあたり、安全性の課題が残されている。特に高電圧を使用する装置であるため、ユーザーが想定外の操作を行った際に速やかに停止する機能の追加が求められる。まずはエキスパートの監督下で多くのユーザーに使用してもらい、操作事例を収集して安全設計を強化する必要がある。