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針のない注射器の実現に向けた研究について

夢ナビライブ2016福岡会場にて収録

1分動画1

針のない注射器のしくみ

1分動画2

「小さいもの」の扱い方

1分動画3

電気メスを改良しよう

30分動画

講義を視聴する(30分)

高校2年生 今まで、医療関連のことに興味はありませんでしたが、この講義を受けて、工学的な要素が深く関係性があることに気付けました。私の進路の視野を広げることもできました。
高校2年生 頭に内容がすいすいと入ってきて分かりやすかった。映像でより分かりやすかった。工学に興味を持てた。
高校1年生 本当に面白い授業でした。私は数学が苦手なので理系を諦めかけていましたが、先生の授業をきいて、やはり理系に行きたいと改めて思いました。
高校2年生 どうやってマイクロサイズのものを作れるのか、非常に興味をもった。とてもわかりやすい講義だった。
高校2年生 マイクロバブルと使うことによって細胞壁に穴を開け、注射や治療が可能ということをくわしく知ることができた。
高校1年生 わかりにくい専門用語もわかりやすく解説してくださり、とても聞きやすい講義でした。ありがとうございました。
高校2年生 工学系には進まないけど、針を使わない注射器には興味がわいた。
高校1年生 少し話が難しかった。工学部は考えていなかったけど、面白そうだと思いました。いつか、針なし注射器が実現する日が来るのかなと思った。
高校1年生 針なしの注射の利点がとてもよく分かりました。針なしにすることで感染などの問題が改善されるし、注射の「痛い」という印象もなくなると思うので将来、全国的に使われていければいいなと思いました。
高校1年生 正直、最初は工学にあまり興味がなかったのですが、講義を受けて、すごい技術だなとすごく驚きました。ありがとうございました。
高校1年生 電極によって泡をつくり、その泡が、注射器として、皮ふに穴をあけ、そこから試薬も入れるという、ことを知り、とても驚きました。将来、「痛くない注射器」が実用化されることがとても楽しみだな!!と思いました!!
高校2年生 泡を使うことで、ダメージを減らすことができるということが分かりました。また、泡で穴はあけれても、どうやって薬を入れるのかなと思ったけど、泡に付着させるという技術をきいてすごいなと思いました。
高校1年生 マイクロなどの単位で針のない注しゃを作るのはすごいと思いました。
高校2年生 高校生の私には少し難しかったけど針がない注射はいいなと思いました。
高校1年生 時間が30分と少なかったので、またいつか詳しくお話ししたいです。
高校2年生 根本的なところは全部今やっているところを応用したものだなと思いました。
その他 工学のことが非常にわかった。
高校1年生 直接九州大学の先生の話が聞けてよかったです。針のない注射は本当にすごいと思いました。
高校1年生 今まで考えたことのなかった分野だったけどおもしろかったです。
高校1年生 とても興味のわくお話でした。
高校2年生 針のない注射器なんて想像できなかったけど、見えない小さな物質を操れてすごいと思った。ありがとうございました。
高校1年生 すごくおもしろかった。針のない注射器ってどういうことだろうと思ってたら、きほうで肌に穴をあけるということだったらしい。
高校2年生 マイクロ・ミクロのもつ力や魅力について知ることができた。
高校1年生 実際にそうなればいいなと思いました。
高校1年生 おもしろかった。針ではなく気泡であなをあけるという発想がすごいと思った。
高校1年生 「マイクロ気泡」について、小さなものだけど、大きな力があることに驚きました。
高校2年生 針のない注射器、すごく興味深かったです。
高校1年生 泡について、こんなに利用法があるとは思わなかった。
高校1年生 気泡のはれつするパワーの大きさにおどろきました。
高校1年生 非常に細い注射は痛くないので子供にも優しいし、他のことにも応用できる点で興味深かったです。
高校1年生 気泡メスを使うことで針のない注射器の実現になることがしれてよかったです。
高校2年生 針のない注射というのが病院で使われるようになるといいなと思いました。
高校2年生 針のない注射器について詳しく知れたので良かったです。
高校1年生 専門的な話が聞けてよかったです。
高校1年生 専門的すぎて難しかったが、とても面白い授業だった。でも次来る時はしっかり予備知識をつけておこうと思った。
高校1年生 図やイラスト的なものが多くあってすごくわかりやすい説明だった。マイクロという普段の私たちからしたら全く実感がわからない単位ですけど、そのマイクロの世界で針がつくれることを願っています。
高校1年生 針のない注射という、医学技術の中ですばらしい技術を開発されていて興味を持てました。医学の進歩がすごいと思いました。
高校1年生 工学も医療も私が興味をもっているものだったので、こういうのもいいなぁと思いました。すごく面白かったです。
高校2年生 バブルによって痛くない針のない注射を作成することがすごく、大変なことが分かりました。
高校1年生 最初はどうやってやるのだろうと疑問に思ったが、気泡によってあけるということが分かった。これが実現すれば素晴らしいと思った。
高校1年生 海がこんな風に使えるということに驚きました。おもしろかったです。
高校2年生 ミクロの世界は関わりなどないと思っていたけど、メスや注射器などにもミクロ化が使われていて凄かった。
高校2年生 針のない注射は、多くの面で利点があると思う。
高校2年生 要約のようなのをとてもほしくなった。おもしろかったです。
高校1年生 僕注射大嫌いなので、早く痛くない注射を作ってほしいです。次の予防接種が来年なのでそれまでになんとかしてほしいと思いました。
高校2年生 テッポウエビの特徴にとても似た構造になっていて、着眼点がすばらしいなぁと思いました。
高校2年生 すごく小さなものを使って、いろいろなことに役立っているんだとびっくりしました。
高校3年生 先生は声美人おもしろかったすごいです!!
高校2年生 自然にいる生き物から引用してそれを実現する技術がすばらしいと思います。
高校1年生 早く実現できたらいいなと思いました。
高校2年生 失敗から、新しい発見を見つけることに関心をもちました。
高校2年生 注射=痛いという概念が変わるし、使い捨てしなくてもいいというのは、とても魅力的だと思った。
高校2年生 とても小さな世界の話だったがイメージがうまくできなかったですが、とてもすごい世界なのだなぁと知ることができてよかったです。
高校1年生 先生の研究は色々なことに応用可能であり、実用性があると思いました。
高校2年生 とても素晴らしい技術だと思った。
高校1年生 針のない注射器について、いろんなことをしることができた。
高校1年生 とても興味深い内容だった。受けた3つのうち、一番おもしろかった。
高校1年生 先生の講義を受けて興味がわきました。
高校1年生 気泡がわれる衝撃によって人間の皮膚に穴をあけることを考え出したことについてとても感動しました。ありがとうございました。
高校2年生 気泡を高速で発射することで皮ふに穴を開け、薬剤を送るという「痛くない注射」の技術はとてもすごいと思った。
高校1年生 針なし注射器から発生するバブルの破壊力は様々な物質を貫通するほどの威力があるなんて驚きました。
高校1年生 針のない注射器ってどんなものだろうと思ったがとてもおもしろかった。
高校2年生 専門用語も細かく解説してくださり分かりやすく、興味のわく授業だった。キャビテーションの破壊力に驚いた。
高校1年生 話が高度すぎてよく理解できませんでしたが、針をなくすことで衛生面でも処分するときの面でも、利用しやすくなるというのはステキだと思いました。
高校2年生 1つひとつの単語はききなれないことばばかりだったけど新しいことを発見したり、未来の技術とか、機械とかそんなレベルですごかった。
高校2年生 興味がわく内容で、泡で穴をあけて針を入れずに薬を入れる技術は本当にすごいことだと思いました。
高校2年生 難しい話を学生にわかるように話してくれていたのでよかった。気泡の力について知れた。
高校2年生 少し難しい話ではありましたがとても興味深い話でした。針のない注射というのが気泡を用いて細胞に穴をあけると知ってとても驚きました。

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関心ワード
  • 電極 、
  • 医療技術 、
  • 薬・医薬品 、
  • 針 、
  • 注射 、
  • マイクロバブル 、
  • 加工

講義No.g008044

針なし注射も可能に! マイクロバブルの潜在能力を生かせ

注射の欠点を補う「針なし注射」

 注射は、薬剤を体内に直接注入するため効果が早く安定している優れた医療技術ですが、一方で、患者の負担が大きく、感染症の危険性があります。それを回避するものとして期待されているのが「針なし注射」です。針を使わずに血管に薬剤を注入するには、何らかの方法で組織に穴を開けることが必要です。そこで注目されるのが、マイクロバブルの原理を応用した技術です。

電気メスの改良で微細な対象の穴あけが可能に

 出発点は電気メスでした。患者の背中に設置した対向電極と電気メスの間に高周波の電気を流して放電すると、メスの先端付近に電界集中が起こり高熱になります。その熱を利用して細胞を蒸発させ弾き飛ばして切開するのが電気メスです。電気メスを微細な対象で利用するには、電極を小さく細くすればよいのですが、そうすると電極が溶けたり摩耗したりという問題があります。
 そこで考えられたのが、電解質溶液である培養液の中で放電によって発生するバブルを利用するというアイデアです。電極の先端にガラスコーティングで隙間を作るとバブルが一方向に真っ直ぐに出ることが発見されました。小さなバブルを次々と作り出し、それが破裂することで微細な対象でも切開することが可能になったのです。

さまざまな応用技術が期待されるマイクロバブル

 バブルが発生、圧壊する現象を「キャビテーション」と言います。バブルは強い力を生み出します。船舶のスクリューは自ら発生するバブルで破損することがあるほどです。このように悪者扱いだったキャビテーションという現象を技術として用いることで、バブルが役立つ技術になることを示しました。
 針なし気泡注射は、この技術に薬剤がバブルにまとわりつく機構を追加して実現しました。また微細なバブルは細胞に穴を開けることができ、クローン技術での利用も期待されています。電源の出力を上げてプラズマ技術と組み合わせれば、硬い植物の細胞への穴あけや金属やカーボンファイバーの加工も可能で、さまざまな応用技術の研究が進んでいるのです。

この学問が向いているかも 機械工学

九州大学
工学部 機械航空工学科 教授
山西 陽子 先生

メッセージ

 勉強は本来、興味の対象があってそれを実現するために必要を感じて行うものです。必要性を感じていれば、文系、理系も関係ありません。また、いつから始めてもいいのです。
 今は、機械が専門だから機械だけやっていればいいという時代ではありません。もし自分にとって価値があると思えるものがあるなら、すぐに実行してほしいと思います。スピードも大切です。もし、まだ見つかっていないなら、アンテナを広げて発見してほしいのです。興味があれば集中できるし持続もできます。そういった対象を見つけてください。

先生の学問へのきっかけ

 小さい頃から、父が営む精密加工工場で、製造した小さなネジを選り分ける手伝いをしていました。間違うと不良品になるので注意深い作業が必要でした。そこで学んだのは、「小さいものには価値がある」ということでした。
 研究者になって、小さなメカをマイクロ流体の中で動かす技術で細胞の核を取り出す、細胞手術の研究を行いました。電気メスの小型化にも取り組み、その仕組みを発展させ、放電で生じるマイクロバブルを利用して穴をあけることに成功しました。この技術はさまざまな方面から注目され、新しい応用技術も生まれています。

大学アイコン
山西 陽子 先生がいらっしゃる
九州大学に関心を持ったら

 九州大学は、教育においては、世界の人々から支持される高等教育を推進し、広く世界において指導的な役割を果たし活躍する人材を輩出し、世界の発展に貢献することを目指しています。また、研究においては、人類が長きにわたって遂行してきた真理探求とそこに結実した人間的叡知を尊び、これを将来に伝えていきます。さらに、諸々の学問における伝統を基盤として新しい展望を開き、世界に誇り得る先進的な知的成果を産み出してゆくことを自らの使命として定めています。