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» 2020年01月10日 15時00分 公開

医療機器ニュース:皮膚から放出される微量なガスを可視化する装置を開発

東京医科歯科大学は、皮膚から放出される、極めて微量な血中由来揮発成分を検知し、濃度分布をリアルタイムに画像化する「ガスイメージング装置(探嗅カメラ)」を開発した。

[MONOist]

 東京医科歯科大学は2019年12月25日、皮膚から放出される、極めて微量な血中由来の揮発成分を検知し、濃度分布をリアルタイムに画像化する「ガスイメージング装置(探嗅カメラ)」を開発したと発表した。同大学生体材料工学研究所 教授の三林浩二氏らの研究成果だ。

 研究グループは、経皮ガスの放出を模倣したガス負荷法と、体表面で正確にガスイメージングをするためのフィッティングデバイス(二次元真弧)を新たに開発した。

 この装置を用いて、アルコール飲料を摂取後の被験者から放出される皮膚ガス中のエタノールとアセトアルデヒドの濃度分布をリアルタイムに画像化することに成功した。実験では、汗腺密度や表皮層数が異なる手のひら、手指、足裏、耳を対象部位とした。

 また、汗腺が少なく表皮が薄い耳周辺、特に耳道開口部が、血中揮発成分の測定に適していることを明らかにした。

photo (a)飲酒後被験者の異なる身体部位より放出されるエタノールガス分布画像(発汗速度、表皮層数)。(b)耳介周辺のエタノール(左上:緑)、アセトアルデヒド(右上:赤)の濃度分布と、その経時的変化、エタノールとアセトアルデヒドガス分布の重ね合わせ表示(下:緑と赤)。(c)耳道開口部の飲酒後経皮ガス中エタノール(黒)とアセトアルデヒドガス(赤)の各濃度の経時的変化 出典:東京医科歯科大学

 エタノールとアセトアルデヒドの検出には、補酵素ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド依存型アルコール脱水酵素の触媒反応を用いたバイオ蛍光法を利用。酵素の種類を変えることで、他の皮膚ガスの検出も可能だ。

 今回開発した装置により、匂いのないガス成分や微量成分でも、濃度分布情報を定量的かつ視覚的に表示できる。研究グループは、非侵襲的な皮膚ガス計測により、糖尿病や一部のがんなどの疾患における早期スクリーニング法の開発が期待できるとしている。

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