科学者が髪の毛ほどの細さの光センサーを開発、複数のがんバイオマーカーを同時検出

科学者らが複数のがんバイオマーカーを同時に検出する髪の毛ほどの細さのセンサーを開発し、がんなどの疾患の診断とモニタリングに革命をもたらす可能性がある。超高速3Dマイクロ印刷技術を用いて作成されたこれらのセンサーは、光ファイバーチップに直接印刷され、温度や化学変化を含む複数のバイオマーカーを一度に測定できる。

オーストラリアのアデレード大学とドイツのシュトゥットガルト大学の研究者らが共同で開発したこの技術は、光を用いて分子レベルでがんによって引き起こされる体内の変化を検出することで機能する。センサーは侵襲性の低い方法で信頼性の高い疾患検出を実現し、よりスマートな医療、環境モニタリング、ウェアラブルツールを可能にする。

「分子はがんの副産物と接触すると光を発する。発光量はがん細胞の濃度に依存する。センサーを組織に挿入し、発光量を測定することで、がんの存在を判定できると我々は考えている」と、アデレード大学フォトニクス・先進センシング研究所の主任研究者は述べた。

この画期的な技術は、疾患を追跡し、治療を導き、体内をリアルタイムでモニタリングする次世代医療ツールにつながる可能性がある。センサーは侵襲性の低い方法で疾患の存在に関する信頼性の高い明確な情報を提供でき、医療分野におけるよりスマートなツールへの道を開く。

この研究は、一度に1つのバイオマーカーしか測定できない既存手法を大きく発展させた重要な進歩を表している。「一度に1つのバイオマーカーしか測定できない場合、変化の原因ががんなのか他の問題なのかを判断するのは難しい」と主任研究者は述べた。「これが我々の手法が革命的である理由だ。医療専門家に即座に正確な情報を提供できるからだ」

この研究はAdvanced Optical Materials誌に掲載され、最近獲得した132万豪ドルのオーストラリア研究評議会リンケージ・インフラストラクチャー・設備・施設助成金の恩恵を受ける。この資金はアデレード大学に世界クラスの高精度マイクロ・ナノ印刷施設を設立するのに役立つ。最新のレーザー印刷技術へのアクセスにより、研究者らは研究を継続し、pH変化や酸化還元などのさらなるバイオマーカーの検出を目指す。

将来的には、研究者らは病院と協力して技術を改良したいと考えており、今後10年以内に使用準備が整う可能性があると信じている。チームはより迅速にプロトタイプを作成し、より複雑な構造を構築し、学んだことをより広範な生物医学分野に応用できるようになる。