研究人员) TOMITA Shunsuke，高级研究员，KOJIMA Naoshi，高级研究员，ISHIHARA Sayaka，技术人员，KURITA Ryoji，组长，纳米生物器件研究组，健康和医学研究所，KUSADA Hiroyuki，研究员，TAMAKI Hideyuki，组长，微生物和遗传资源研究组，生物生产研究所，MIYAZAKI Koyomi，生命科学与生物技术系副主任
人类肠道是 1000 多种不同细菌的家园，这些细菌统称为“肠道微生物群”。肠道微生物群与人类宿主相互作用，并深入参与健康维持和疾病发展。因此，从预防医学的角度来看，了解和控制肠道菌群的细菌组成特征具有重要意义。
分析肠道微生物群的标准方法是 16S 核糖体 RNA (rRNA) 扩增子测序分析，通过对 PCR 扩增的标记基因（16S rRNA 基因）进行测序，可以检测构成肠道微生物群的大量细菌。然而，这种分析方法需要昂贵的下一代测序仪、专业知识以及大量的数据采集和分析劳动力。因此，目前无法满足工业和医疗环境中需要用有限的设备快速评估肠道微生物组状态的需求。
AIST 的研究人员开发了一种新颖的分析技术，可以高精度确定肠道微生物群的细菌组成特征，利用与细菌接触时发出蓝色荧光的聚合物和机器学习来筛选荧光强度模式的特征。
该技术使用一种称为化学鼻的生物分析方法。开发的化学鼻子由 12 种带有荧光团的聚合物组成，在聚集时会发光。通过这些与肠道细菌的聚合物，可以检测到各种荧光信号，并且可以根据这些模式来表征细菌。使用开发的化学鼻子，研究人员通过对从健康和失眠小鼠收集的肠道微生物组样本进行比较分析，成功地高精度地了解了小鼠的健康状况。该技术能够从与标准肠道微生物组分析方法（例如16S rRNA基因扩增子测序分析）不同的角度表征肠道微生物群的状态，并且具有比扩增子测序分析更快、更容易、更便宜的优点。未来，有望将其用作医疗保健的诊断技术，使用人类肠道微生物组样本作为标本。