医療技術

皮膚の「ガス放出」とらえた!医科歯科大がカメラ開発 飲酒運転や病気発見に(動画)

 東京医科歯科大学の研究グループは、血液中の成分が皮膚の表面から放出するようすをリアルタイムでとらえる世界初のカメラを開発した。飲酒運転のアルコール探知をはじめ、糖尿病やガンで発生するガスをいち早く検知するとして、注目が集まっている。

 

 吐く息や皮膚から放出されるガスには、血液中に存在する揮発性の成分が含まれていて、病気の進行や代謝によって濃度が変化する。

 

 しかし、患者の息を計測するには、特殊なマスクを装着し続けなければならず、実用化に向けてはさまざまな課題がある。また、皮膚から放出されるガスは濃度が極端に低いことから、計測するには体の一部を密閉して、採取したガスを濃縮化するなどといった処理が必要であるため、こちらも難しい。

計測に適した部位は…

 こうしたなか、東京医科歯科大・生体材料工学研究所の三林浩二教授らのグループは、皮膚ガス中に含まれるエタノール(アルコール)と、アルコール摂取で産出されるアセトアルデヒドと結びつく特殊な酵素などを使ったセンサー付きのカメラを開発。

 

 汗腺の数が異なり、デコボコした部分が多い手や背中、足の裏、耳などで試した結果、アルコール飲料を飲んだ後の被験者の肌から放出されるエタノールやアセトアルデヒドが含まれるガスのモニタリングに成功した。特に、皮膚が薄いうえに毛細血管が多く、汗腺の少ない耳のまわりが計測に適していることもわかった。

 

 

 このカメラは、ガスを検出すると酵素と結びつき、紫外線の照射によって、緑や赤などの蛍光色がリアルタイムでガス濃度を視覚的に表示する仕組みだ。

 皮膚から放出される揮発性の成分というと、すぐに思い浮かぶのはいわゆる「体臭」だが、それ以外にも無臭の成分や、極めて濃度が低いガスも放出されている。

 

 研究グループによると、使用する酵素の種類を変えれば、アルコールの探知だけでなく、糖尿病や脂質代謝にともなって発生するアセトンガスをはじめ、皮膚ガンや乳ガンなどのガスを可視化できるほか、シックハウス症候群の原因となる建材や家具から放出されるホルムアルデヒドの検知などにも役立つとして期待が寄せられている。

 

 

 なおこの研究成果は、国際的な科学誌『ACS Sensors』に掲載された。

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