ナノテクノロジー・ロボティクス・AIを活用した抗菌薬耐性対策研究 (Combatting Antibiotic Resistance with Nanotechnology, Robotics, and AI)

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2026-06-09 ローレンス・バークレー国立研究所(LBNL)

米国の Lawrence Berkeley National Laboratory の研究チームは、深刻化する薬剤耐性菌問題に対し、ナノテクノロジー、ロボティクス、人工知能(AI)を統合した新たな研究基盤を構築している。研究では、ナノスケールの材料やデバイスを用いて細菌の挙動や薬剤応答を高精度で観察し、自動化ロボットによる大量実験とAI解析を組み合わせることで、従来より迅速かつ効率的に新規抗菌戦略を探索する。特に、細菌の進化や耐性獲得過程を詳細に追跡し、効果的な抗菌剤や治療法の発見を加速することを目指している。こうしたアプローチにより、薬剤耐性菌への対策だけでなく、感染症研究全般の高度化にも貢献すると期待される。研究は、先端計測技術、データ科学、自動化実験を融合した次世代の創薬・感染症研究モデルとして注目されている。

ナノテクノロジー・ロボティクス・AIを活用した抗菌薬耐性対策研究 (Combatting Antibiotic Resistance with Nanotechnology, Robotics, and AI)
An illustration representing nanotechnology-based high-throughput screening for phages that can kill pathogenic bacteria. (Credit: Jenny Weger/Berkeley Lab)

<関連情報>

ロボット工学とコンピュータビジョンを活用したハイスループット手法による治療用ファージカクテルの開発 High-throughput methods leveraging robotics and computer vision for the development of therapeutic phage cocktails

Taylor J. R. Penke,Aeron Tynes Hammack,Lana J. McMillan,Ethan Baker,Pearl Wilcock,Nick Healy,Morgan K. Y. Wall,Naomi Chavez,Iain Wright,Hannah H. Tuson,Sara Woessner,Ashley Trama,Cameron J. Prybol,Eyra Dordi,Ava Ghobadian,David G. Ousterout,Nicholas R. Conley & Paul Garofolo
Nature Communications  Published:30 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-68684-x

Abstract

We present the high-throughput automated screening techniques that are being used to develop bacteriophage-based therapeutic products currently under investigation in human clinical trials to combat urinary tract infections1. By integrating modern liquid handling robotics, standardized phenotypic assays, and computer vision-based enumeration, we established a platform capable of reproducibly screening large collections of phages against clinically derived bacterial strain panels. This approach enabled systematic assessment of phage-bacteria interactions at scale, facilitating the identification and optimization of phage cocktails with broad in vitro activity. Although bacteriophage therapy has long been investigated as a strategy for treating bacterial infections, few frameworks exist for developing phage combinations in a reproducible and scalable manner. The methods outlined here address this gap and aim to support the broader development of therapeutic assets available to combat antibiotic resistance.

医療・健康
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