公益社団法人 応用物理学会

新型コロナウィルス禍に学ぶ応用物理

新型コロナウイルス禍により,国内外で多数の尊い人命が奪われ,1日も早い収束が望まれています.ワクチンや特効薬が見つかっていない現在の状況は17世紀にヨーロッパで大流行したペストを思い起こさせます.その17世紀に活躍した科学者の1人にアイザック・ニュートンがいます.彼が英国ケンブリッジ大学トリニティカレッジの学生であった時期に,ロンドンでペストが大流行し,大学が閉鎖となりました.大学が閉鎖されている期間,彼は生まれ故郷のウールスソープで過ごし,万有引力の発見など,大きな業績をいくつも挙げています.そのため,この期間は「ニュートンの創造的休暇」といわれています.新型コロナウイルス感染防止のために,いろいろな自粛が求められている我々もこの時期を有効に過ごし,将来へつなげることができればと考えています.

科学技術が飛躍的に進歩している21世紀の現在,新型コロナウイルスの姿を電子顕微鏡で捉えることができ,そのサイズは100nm程度であることがわかっています.このサイズは半導体デバイスや光の波長を頭に置くと,「応用物理」分野でよく取り扱うサイズであることに気付きます.また,遺伝子解析などにより,その正体が白日の下に晒(さら)されつつあり,ワクチンや薬の開発が驚異的なスピードで進んでいます.新型コロナウイルスの感染診断で使われる手法はさまざまありますが,その中には多くの「応用物理」が使われています.一方,性能や機能をより一層高めるために,「応用物理」へ大きな期待が寄せられています.応用物理学会では,この新型コロナウイルス禍において「応用物理」の果たす役割の重要性を再確認したく,本コラムを企画しました.本コラムが,「応用物理」に関係する研究者のみならず,将来「応用物理」の研究に携わる学生の方々にとって,新しい発見や気付きの一助となることを願っています.

応用物理学会 会長
波多野 睦子
特別WEBコラム 新型コロナウイルス禍に学ぶ応用物理

1 新型コロナウイルスの実態

1-1 概論

1-2 感染

1-3 診断

  • 1-3-1 呼吸器感染症を引き起こす新興・再興ウイルスの診断

2 新型コロナウイルスを観る

2-1 ウイルス観察と医療(総論)

  • 2-1 ウイルス観察と医療(総論)

2-2 ウイルスの観察

  • 2-2-1 顕微鏡(光学顕微鏡、電子顕微鏡、X線顕微鏡)による観察
  • 2-2-2 創薬を目指したSPring-8/SACLAの構造生物学研究

2-3 ウイルスの動きの予測(スーパーコンピュータによる分子動力学的シミュレーション)

  • 2-3 ウイルスの動きの予測(スーパーコンピュータによる分子動力学的シミュレーション)

2-4 遺伝子情報を観る

3 新型コロナウイルスを診る

  • 3-1 非接触体温計測
    木股雅章
    2020.7.1
  • 3-2 血中酸素濃度計
  • 3-3 PCR法による検査(原理)
  • 3-4 LAMP法による検査
  • 3-5 抗原抗体検査
  • 3-6 X線CTとAI画像診断1—新型コロナウイルス感染症とCT検査の果たす役割—
  • 3-7 X線CTとAI画像診断2—AIによるX線CT画像診断支援—

4 次世代検査/評価技術

4-1 バイオセンサ概論・総論

  • 4-1 バイオセンサ概論・総論

4-2 光による検出技術

  • 4-2-1 吸光による検出技術
  • 4-2-2 発光・蛍光(実用化済・新展開?)
  • 4-2-3 局在・表面プラズモン共鳴
  • 4-2-4 近接場光学

4-3 電気・電子による検出技術

  • 4-3-1 FET
  • 4-3-2 イオン電流(ナノポアを用いたウイルス識別)
  • 4-3-3 電気化学的インピーダンス分光を用いたPCR計測(仮)

4-4 力(粘弾性)による検出技術

5 関連技術

編集委員

藤原 康文(大阪大学), 平野 嘉仁(三菱電機), 久保野 敦史(静岡大学), 栗村 直(物質・材料研究機構), 眞正 浄光(東京都立大学), 武田 健一(日立製作所), 民谷 栄一(大阪大学), 豊田 晴義(浜松ホトニクス), 納谷 昌之(富士フイルム), 前畑 京介(帝京大学), 苅米 義弘(事務局), 五十嵐 周(事務局)

お問い合わせ 
事務局 五十嵐 OBTigarashi