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熊本大学 工学部の教員によるミニ講義

関心ワード
  • ナノテクノロジー、
  • タンパク質、
  • がん(癌)、
  • 移植、
  • 健康診断、
  • ステムセル(幹細胞)、
  • 再生医療

病気診断から再生医療まで、工学+医学=可能性無限大

手のひらサイズの装置で、病気の検査が可能に

 痛みもなく短時間で終わり、結果もすぐにわかる検査方法があれば、病院での検査が楽になります。現在、マイクロ・ナノテクノロジーによって作られたマイクロデバイスを活用し、1~2滴の血液で健康診断やがん検診を行う研究が進んでいます。基盤技術が確立されれば、タブレットのような手のひらサイズの装置で、さまざまな検査がスピーディーに行えるようになるでしょう。

ミクロの世界ならではの現象を活用

 中学校の理科や高校の物理で、「表面張力」と「毛管(毛細管)現象」について学んだと思います。血液は、赤血球や白血球などの細胞成分と、血漿(けっしょう)という液体成分とで構成されており、それぞれ比重が異なるので、マイクロデバイス上に作った毛細管状の「水路」で容易に分離できます。
 血漿は水とたんぱく質でできているので、細胞成分と分離してたんぱく質を調べれば、いろいろな病気の原因であるたんぱく質の異常を検知できるわけです。特に「がん」は、特定のたんぱく質の異常を見つければ早期発見できることがわかっており、異常たんぱく質だけを分離させて探す研究も進んでいます。

1つの細胞を押したり引っ張ったりできるロボット

 「幹細胞」は、自己複製だけでなく、別の種類の細胞に分化する能力も持っています。そのプロセスが解明できれば、再生医療は飛躍的に進歩するでしょう。そこで、1つの細胞に機械的な刺激を加えられる構造のマイクロロボットを製作し、細胞を圧迫したり引っ張ったり、細胞の周囲に特定のたんぱく質を与えるなどの実験が始まりました。幹細胞に物理的な力を加えると、ある種のたんぱく質が発現することがわかっており、これが、細胞分裂や細胞分化にどのように関わっているのか、また、どのような条件下で別の細胞に分化するのかを解明しようというわけです。研究が進めば、自分の細胞を使って移植用臓器を作る、夢のような再生医療が実現するかもしれません。

手のひらサイズの健康・医療検査デバイス

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血液からがん細胞を取り出せるフィルター!

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この学問が向いているかも マイクロ・ナノ工学、生体医工学


工学部 機械数理工学科 准教授
中島 雄太

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メッセージ

 あなたは、「大学」ってどんなことをする場所だと思っていますか? 自分が進むべき道を、どういうふうに選択しようと考えていますか?
 私は、「大学とは自分がやりたいことを実現する場所」だと考えています。私自身、現在の研究内容は、大学時代の発想を、そのまま専門分野に発展させたものです。あなたにも進路選択の際は、自分のやりたいことや興味があることを重視してもらいたいと思います。自分がやりたいと思っていることなら、やる気も出て、積極的に行動できるはずです。

先生の学問へのきっかけ

 大学に進学するときに医療分野にするか工学分野にするか迷いました。医療に進むと進路がその分野に限られますが、工学部なら工学の知識で医療分野にも関わることができるので可能性を残しておきたいと考え、また、もともと飛行機や重機が好きで機械工学に興味があったので、工学部を選びました。
 その後、「マイクロ・ナノテクノロジー」に出会いました。当時、この分野は研究が盛んに行われていて、自分でも何かできないかと考えるようになり、マイクロ・ナノテクノロジーをバイオや医療の分野に生かす研究を始めました。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

電気機器企業研究開発/自動車会社設計開発・研究員/電気・電子関連企業研究開発/医療機器企業研究開発など、多種多様な分野で活躍できます。また、80%程度の学生が大学院に進学しています。

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