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非侵襲で血液成分の分析が可能な新技術を開発 ‐中赤外光と超音波を用いた方法で85%超の血糖値推定精度を実現‐

【本学研究者情报】

〇医工学研究科 教授 松浦祐司

【発表のポイント】

  • 中赤外光と超音波を用いて、採血なしで血液中の成分を推定する新技术を开発しました。
  • 本手法は微弱なレーザー光を体表に照射した际に、皮肤の表面にある角质层より深い部分から発生する超音波を検出するものです。
  • レーザー変调周波数を调整し、试料内に定在波を生成することで信号强度を大きく増强させました。
  • ヒトを対象とした试験では、血糖値140尘驳/诲尝より高いか低いかを85%の精度で分类することに成功しました。
  • 将来的には耳たぶなどに装着可能なウェアラブルデバイス开発などへ応用が期待されます。

【概要】

血液検査では血中コレステロールや血糖値など健康管理のために重要な成分量がわかります。これまで、光を使って採血なしで体表から血液中の成分を検出する方法が数多く提案されてきましたが、中赤外光を用いた方法では皮肤の角质层の下にある血液成分を検出することはできませんでした。

东北大学大学院医工学研究科の松浦祐司教授らの研究グループは、中赤外光を用いた光音响分光法(笔窜罢-笔础厂)を応用し、血液採取を伴わない血液成分推定技术を开発しました。本手法は、糖や脂肪などの血中成分が中赤外光を吸収した际に生じる热膨张を圧电素子で検出するという研究グループが独自に开発した技术を用いたもので、従来の赤外光を用いた方法では困难だった体表から20~30ミクロン以上の深部成分を検出可能にしました。

本手法は、原理的には简易な装置で実施可能であり、将来的には耳たぶなどに装着可能なウェアラブルデバイスの开発などにより、血糖値をはじめとするさまざまな血液成分を日常的にモニタリングすることが可能となることが期待されます。

本成果は2025年10月9日に学術誌Journal of Biomedical Opticsに掲載されました。

図1 (补)本手法の原理図,(b)実际の测定の様子

【论文情报】

タイトル:Blood component analysis using mid-infrared photoacoustic spectroscopy based on ultrasound detection: glucose analysis trial
著者:相場希衣子1、 木野彩子2、 松浦祐司1,2*
1.東北大学大学院工学研究科 2.东北大学大学院医工学研究科
*责任着者:东北大学大学院医工学研究科 教授 松浦祐司
掲載誌:Journal of Biomedical Optics, Vol. 30, Issue 10, 107001 (2025).
顿翱滨:

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学大学院医工学研究科 
教授 松浦祐司
TEL: 022-795-7108
Email: yuji.matsuura.c1*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(报道に関すること)
东北大学大学院医工学研究科
TEL: 022-795-7491
Email: bme-pr*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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