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講義No.06320

中空光ファイバーで、早期にがん診断

体内に特殊な光を当てて、がんを診断

 がん治療には、早期発見が最も大切と言われています。より早期に、確実にがんを診断する方法として、体内に特殊な光を当て、はね返った光の状態を解析する医療機器が研究開発されています。
 細いファイバーを体内に入れて特殊な光を当てると、がんの部分からはね返ってくる光は、ある決まった色の部分だけ弱くなることがわかっています。これは、がんが発症した部分のタンパク質が変形し、分子運動のエネルギーにずれが起こるためです。この弱くなった色からタンパク質の分子構造を分析することができ、肉眼では見えないごく初期のがんも発見できるのです。内視鏡などで組織を採って検査をする必要がないので体への負担も少なく、結果がデータ計算で出てくるので、医師の技術や経験にかかわらず、より早期にがんを発見できるようになります。

ガラスでは通せない光を通す「中空光ファイバー」

 この特殊な光は、目で見える可視光線より波長が長い「赤外光」です。体内に光を入れる際には細くて柔らかいファイバーが必要ですが、光通信などに用いられているガラスファイバーは赤外光を吸収してしまうので使えません。そこで、ガラスでは通せない光を通す「中空光ファイバー」を開発しました。これはガラスやプラスチックでできた細い管で、内側には銀の鏡がコーティングされています。

血糖値の計測にも有効

 中空光ファイバーと光を用いれば、血糖値の測定もできます。糖尿病などで血糖値を測定する場合、現在は指に針を刺して血液を採取しますが、日に何度もとなれば苦痛ですし、感染のリスクもあります。そこで、先端に小さな三角形のプリズムをつけたファイバーで、口の中の粘膜に光を当て、グルコースの振動エネルギーを解析すれば、血糖値を測ることができます。
 中空光ファイバーと光を用いた診断システムは、現在はまだ動物実験の段階ですが、超高齢社会を迎えた今、より性能の優れた医療機器の開発は急務であり、医療現場で活躍する日もそう遠くはないでしょう。

光技術を駆使して未来の医療機器をつくる

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この学問が向いているかも 医工学

東北大学
工学部 電気情報物理工学科 教授
松浦 祐司 先生

メッセージ

 あなたはよく、「夢を持つべきだ」と言われませんか? もちろん、今夢がある人はそこに向かって進めばいいのですが、私は、必ずしも夢を持っていなくてもいいと思っています。夢がない、ということは、言い換えれば、まだ可能性が無限にあるということです。その時々で楽しそうだな、と思うことをやっているうちに、やりたいことが見つかるということもあります。私も高校生の頃には、自分のやりたいことは見えていませんでしたが、現在の研究に至っています。あなたも、楽しいと思えるさまざまなことにチャレンジしてください。

先生の学問へのきっかけ

 私は典型的な「コンピュータおたく」でした。小・中学生の頃から、捨ててあったテレビやラジオを拾ってきてはバラバラに分解したり、自分で部品を買ってきて、ロボットやコンピュータを作っていました。大学では、電気について学んでいましたが、「光」のおもしろさを知り、光ファイバーについての研究をするようになりました。その時その時で、自分が楽しいと思えることをしていたら、今に至ったのです。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

職種:研究・開発/業種:医療機器、電気機器、電子部品、自動車、光学機器等の製造業
職種:技術マネジメント/業種:通信、電力、交通インフラ

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松浦 祐司 先生がいらっしゃる
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 建学以来の伝統である「研究第一」と「門戸開放」の理念を掲げ、世界最高水準の研究・教育を創造しています。また、研究の成果を社会が直面する諸問題の解決に役立て、指導的人材を育成することによって、平和で公正な人類社会の実現に貢献して行きます。社会から知の拠点として人類社会への貢献を委託されている東北大学の教職員、学生、同窓生が一丸となって、「Challenge」、「Creation」、「Innovation」を合言葉として、価値ある研究・教育を創造して、世界の人々の期待に応えていきたいと考

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