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PCR検査の雑感




ちまたを賑わしている新型コロナウイルスの話題ですが。
PCR、PCRとテレビでもウルサイですね。
本当にPCRのことを知ってるんでしょうか、この人たち。

PCRというのは、もともとはエボラかデング熱かわからんが、とにかく患者は出血熱だ。病気だという事はわかるがアナフィラキシーなのかサイトカインストームなのか、要外科術なのか要内科処置なのか作戦を立てたい時に使う手法です。

従って、病気の早期発見に役立つといったものではありません。検査すると医療崩壊するとかいうものでもありません。


検査精度が70%だといっても腕が悪いわけでもありませんし、検査キットが不足しているわけでもありません。そもそも病気かどうか検査するものではないのです。

検査はクローニングと言って、微量なウイルスのかけらを2^N乗倍に増殖しますが、N=30、つまり1,073,741,824倍が限界なのにN=40、 1,099,511,627,776倍に増やすので限界を超えて、限界の1/1000の濃度なので、精度なんて無いといわれても仕方がないです。


さらに致命的なのはTaq Polymeraseの特性として9000ヌクレオチドに1個のパリティエラーを起こします。1/9000が多いか少ないか捉え方が違うでしょうが、9000台に1台はブレーキが利かないクルマだと思えばどうでしょう。

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昨日家の中をかき回していたら、PCR検査法のマニュアルがゴミの中から浮き上がってきましたので、手法を書いておくね。

【レシピ】
培養細胞のプラークにあるウイルス原液を遠心管に入れ、室温にて30min抽出
95℃、10min加熱しdenaturation(変性)
 ① 変性DNA  20μL
 ② 10xBuffer 10μL
 ③ 25mM MgCl2 10μL
 ④ 2.5μM dNTP 4μL (ヌクレオシド3リン酸)
 ⑤ 20μM プライマー1 2μL
 ⑥ 20μM プライマー2 2μL
 ⑦ dH2O + Taq Polymerase 52μL


①~⑥を0.5mL マイクロ遠心管に入れ。ボルテミックスミキサーで軽く遠心する。

・⑦に①~⑥の混合液を分注
・50μLのオイルを上に乗せる。
・サーマルサイクラーに入れ
  94℃   3min
  55 ℃  2min
  72 ℃  5min
これで1クローニング、以下30段~40段繰り返す

01_1サーマルサイクラー
[サーマルサイクラー]

・サンプルを5μLとり、6X Loading Buffer に入れて撹拌
・電気泳動装置のアガロースゲルのサンプルホールに入れる
・臭化エチジウム 0.5μg/mL(DNA蛍光染色のため)
・最初は15Vで2min、その後200Vにアップして15min
・電気泳動ゲルの蛍光分析パターンを調べる

02_2662アガロースゲル
[電気泳動装置]

その結果がこの小さな電気泳動パターンになります。
Ethidium bromide(臭化エチジウム)で染色してありますので、DNAが紫外線で光るようになります。

03_32212電気泳動001
[電気泳動パターン]

結果をこのようなDNAパターン表から判定します。
答えはφX174・Hae3ということがわかります。

04_電気泳動002
[DNAパターン表]

もっとも今はパターン一覧表で比べなくてもコンピュータが近似のものを出してくれます。

これでコロナウイルスのパターン図があれば、すぐわかる。。。。と行きそうだけど。

このテストでは最初にウイルスを培養細胞のプラーク(純粋な1種類のウイルスだけから成り立つウイルスだまり)から取り出したので純粋ですが、現実の検査では鼻粘膜から取ったものなので他のウイルスも一緒になっており、パターンも他のウイルスのものが一緒に混じっているとなると、もうお手上げです。



JIMMY

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オンデマンド授業の目的は何だろう




オンデマンドで講義を行ってきたのだが、この2週間の評価と考察をしてみた。


当初は、Zoomを調べていたのだが、テレビ電話のようなもので顔が見えるというだけが特徴で、あとは特筆すべきこともなし。
顔が見えたから、音声が届いたから成功。40分以上続けてもフリーズしなかったら大成功。

オンドアで会議に入れない学生を取りこぼすことが無くなったから成功。出欠がきちんととれたから成功。

まるでツールが目的になってしまっているようだ。これならLINEでテレビ電話をするほうが簡単かもしれない。



01_45532microsoft-main.png


マイクロソフトの提案するMicrosoft Teamsでも、Zoomほどの不安定さはないものの、MCとADが必要になる。

Microsoftの用語を使うと「先生」と「サブ先生」だそうな。いかにも変な日本語だけどね。

要するに講義をレクチャーするMCと、機材をサポートしオンドアで入ってこれない学生や出て行った学生のチェック、機材やネット環境のサポート、これらを行うスタッフの最低2人が必要という事になる。

02_46692チーム図



それでは無観客試合と同じことで、「先生」は黒板に向かって黙々と授業を行い、スタッフはそれを撮り続けるという構図になる。

つまりは、どこまでいっても黒板から離れるという事が出来ないままであるが、果たしてオンラインの目指す未来というものはこういうものなのだろうか。

果たして直接話せばいいだけなのに、こんな遠隔リモート講義をする必要はあるのだろうか?
新型コロナのために、正規なスタイルでの講義が出来ないから仕方がないのではないか。

それは言い訳に過ぎない。

オンデマンドにするからには、その方が理解できるとか説得力が高いといったメリットがなければいけないんじゃないかな。

それが無いのなら、通信料の無駄遣いに過ぎないから、休講にしておいて後日まとめて話せばいいだけという事になる。

コロナ騒動が終了して、普段通りの生活が復活するという日がすぐ来ればの話だけどね。
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さて、オンデマンド配信で講義をおこなってきたのだが、だんだん慣れてくると、いろいろ仕掛けを考えるようになった。

例えば、講義の最中にミニ実験をおこなう。

実験室ではないから、出来る範囲は限られるし、実際のものではなく見立てで行うのは仕方がないのだが。

これはある意味、ライヴの講義では出来なかった要素でもある。



映画のシーンを挟んで、ツッコミを入れる。

例えば「エヴァンゲリオン」のポジトロンライフルのシーンを動画に挟んでツッコミを入れる。

ポジトロンライフルとは陽電子を照射するわけであるが、陽電子自体は発生時に対消滅する反物質であるので、この反物質をいかに保存をすべきだろうかとか。

03_66139unnamed.png


ポジトロン(陽電子)自体の認識がやや甘いところもあるのだが、反物質というものの漠然としたイメージを考える上ではこれもまたアリということで。




JIMMY

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大ムカデ現る




部屋の中で作業していたら、突然ガサゴソ。ボタッとなにやら物音が。

と~てもイヤな感じがしていて、音のする方向を探したら。

   ↓

   ↓

   ↓

閲覧注意!!

   ↓

   ↓

   ↓
ムカデだよ。

01_011508mukade.jpg


急いで殺虫剤をしこたま吹きかけて、動かなくなったんだけど。

でも、死んだふりかもしれない。

以前、深夜にムカデに襲われた時は、いそいで全身消毒と衣服も寝具も洗濯しました。

ムカデは毒を持つからね。噛まれるとけっこう危険だよ。

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翌朝になっても動いていなかったから、殺虫剤が効いたものと判断。

ゴキみたいに潰してはいけません。

ムカデは潰すと仲間を呼ぶフェロモンを出してしまいます。

ここはそっと玄関の外に出しましょう。

大きさを計ったら、約8cm。大ムカデと書いたけど、大きくはなかったな。トビズムカデ?アカズムカデ?どっちだろう。

02_021934mukade.jpg


少し待っていたら、アリが一斉にやって来てムカデの死骸を片付けていきました。

南無三。



JIMMY

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テーマ : 生物学   ジャンル : 学問・文化・芸術

サーバーが落ちた




コロナ感染の影響により教育関係のリモート授業として、Zoomがもてはやされている。


Zoomは、日常のリモート会議とかテレワークでの作業ではそれほど問題になっていないのだが、これを大学等の授業で一斉にやるとなるとどういうことになるだろう。

Zoom爆弾と言われるZoom会場への乱入とか、アダルトサイトへのURLの貼りまくり問題も指摘されている。


しかし最大のリスクは、文科省の「大学設置基準」の中に「面接授業に相当する教育効果を有すること」にある。

それ自体は特に問題にすべきところではないのだが、Zoomを閲覧・参加・質疑できなかった学生にも機会を与えなくてはならない。

そのためにはZoomでのやり取りをすべて保存しておき、NET環境が無かったりZoomの設定が出来なくて参加できなかった学生にも、後日閲覧の機会を与えるのが良いのかもしれない。そこが一番の問題になる。


1つの学科で一日の授業数はだいたい10講座。
それを月~土で5.5倍。
1~4年であるとすると×4、
90×10×5.5×4=19,800分のデータになる。
解像度とビットレートによるが、HD画質で録画したとすると 638GBiteになる。

そのうえで全学生からレポートを集めるとなると、軽く見て週当たり1テラ/学科が必要である。

一つの学部が5学科から構成されているとすると、週当たり5テラ/学部

大学全体では、週当たり50テラ/大学

という計算になる。これも週あたりだから、1ヵ月続くと200テラが最低限の必要量になる。視聴できなかった学生がいなくなるまで、このデータ量は減ることはない。

もはやサーバー落ちまで一直線。

BoiledMackerelCanned DSC01338-800x1040

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そういう危惧をして、各自自分のクラウドにデータを入れたほうが賢明じゃあないかと思っていたのだが。

案の定、連休明けに各大学でZoom授業を再開したところ、あちらこちらでサーバーダウンが始まってしまった。

新型コロナウイルス感染拡大を防ぐため、各大学がキャンパスを閉鎖し、オンラインによる遠隔授業の取り組みが広がる中、会員制交流サイト(SNS)のツイッター上では11日、各大学のサーバーがダウンしたとの投稿が相次いだ。ゴールデンウイークが終わり、本格的に遠隔授業を始めた大学が多いことが影響したとみられる。

 東海大は11日から、オンラインでの遠隔授業を開始した。ホームページ上にはシステム障害のため利用できないとするお知らせを掲載、原因は調査中としている。ツイッター上ではほかにも、早稲田大や青山学院大、国学院大などについて、学生とみられる人物が投稿していた。(共同通信)



やっぱりね~



JIMMY

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動画編集するソフト@Windows10




本日はいささかマニアックなお話です。

授業を番組として捉えて、内容を毎回90分の動画として制作します。
機材はCorei5のPCが2台。Corei5とはいえ3320だから第3世代。
モニターは3台。他にはWEBカメラ1台とスピーカーが3セット。
マイクはSony F-720とBehringerのマイクミキサーをバランス入力でつなぎます。

最初はWEBカメラで撮影と録音したのだけれど、音声がダメ。WEBカメラのマイク入力の音声というのは、ラジオの音質よりも悪い。


結局は、カメラはスマホのカメラの方がずっと綺麗。

WEBカメラというのはライブ感はあるから、「今ここにいま~す」という位のポジションしかない。


スマホのカメラで自分を撮るのは結構難しい。自撮りの内側カメラでは自分の顔だけが写ってしまう。

ホワイトボードや卓上の小物を一緒に写そうとすると、外側カメラを使った方がいいのだが、これではカメラ位置とかピントとかが全く分からない。動画を写した後で再生して見るとアタマが切れていたり、写したくない場所が写っていたりとセッティングが面倒。


そこでまずはスマホを卓上三脚にセットします。

01_021934gazouhenshuu.jpg


次にスマホのUSB端子をPCにつなぎ、データ交換が出来るようにします。

スマホ側の設定を、[その他の設定]/[開発者オプション]/[USBデバッグ]をONにします。

02_022318gazouhenshuu.jpg


scrcpy-win64-v1.12.1.zipをダウンロードして解凍しておき、PC側の[Winowsシステムツール]/[コマンドプロンプト]で

$ scrcpy

と入力します。

これでPC側モニターにスマホの画面が表示されますので、スマホカメラの位置やピントがPCモニターで確認できます。

動画を撮影したら、そのデータをもう一台の編集用PCに送ります。
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次に動画の編集ですが、動画編集には「Wondershare 動画編集6プロ」を使います。


今は「Wondershare Filmora」に変わってしまったのですが、「Filmora」よりも「動画編集6プロ」の方が直感的なインターフェイスなので使いやすいですね。

03_321321gazouhenshuu.jpg


音声の処理には「WavePad Sound Editor6.37」を使います。

音声の処理に必要なスペックは、ヒスノイズやハムノイズの除去とクリッピング、サウンドリミッターです。

音楽から音声を剥がしてカラオケを作るという機能もありますが、あまり重要ではないでしょう。

04_145362gazouhenshuu.jpeg



動画編集の使い勝手の一番の問題は、フェードインやタイトル挿入ではなく、動画のカットのしやすさと音声の剥がし方、アフレコの付けやすさに尽きます。


まずは録画の済んだ動画を「動画編集6」でトリミングします。そのうえでAVIなどの非圧縮データで保存しておきます。

その動画を再生しながら、マイクを使ってアフレコ音声を保存します。この時に「Sound Editor」の波形が振り切れるようならやり直しです。


さて、動画・アフレコ音声・パワーポイントのJPGデータが揃ったところで「動画編集6」にファイルを登録します。


まずは動画をタイムラインに乗せて音声を剥がします。

次にアフレコ音声をかぶせます。

動画と音声が合ったところで、動画を部分的にフィルムカットし、パワーポイントのJPGデータをカット部分に挿入します。これはただ喋っていたのでは分かりづらいところや、動画でははっきりしない場所、例えば地図やWEBのURLなどを静止画としてハッキリ示すためです。


この編集が終わったところで、一度プレビューをしてみて、話が押せ押せになっている場所や、話題が長すぎて疲れる場所には、クリッピングとして音楽を挿入します。放送だとCMに相当する場所です。


ただしCMも入れっぱなしだと本題か休憩かわからないので、「ではCMタイム3分間です」と入れないと休憩になりませんね。

05_021352gazouhenshuu.jpg


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最後にそれを保存するわけですが、保存するときの画像解像度・データ速度・ビットレートによってデータ容量が大きく異なります。


45分の番組を画像解像度1280/720(HD)で保存する時、データ速度4000kbps・ビットレート4000kbpsでは1.3GBと重くなりますが、データ速度700kbps・ビットレート900kbpsでは0.3GBとなります。

06_021432gazouhenshuu.jpg


WEBにアップデートする時、ダウンロードして動画を見たい時には軽い方がサクサク動くことになります。


ただし、データ容量が小さいとブロックノイズ(チェッカーボード効果)が出るので、多少画面が汚くなります。画像解像度を下げると量子化レートが低い状態で標本化されますので、モスキートノイズのあるぼんやりした画線になってきます。


したがって、いくらHD画質だと言っても綺麗な画質は容量が大きくなるものです。再生側も光ケーブルを使って通信速度を保つ必要があり、外を散歩しながらWiFiで閲覧するっというわけにはいかないのです。





JIMMY

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