[スポンサーリンク]

一般的な話題

息に含まれた0.0001%の成分で健康診断

[スポンサーリンク]

健康診断って長い待ち時間や前日の食事制限で結構大変ですよね。(もちろん病気の早期発見には必要不可欠ですが。)

ドラえもんのひみつ道具の「お医者さんカバン」の中に、聴診器を当てるだけですべての病気を診断できる道具がありますが、将来これに近い装置を使うようになる日が来るかもしれません。

必要なのは貴方の息

息を「ふーっ」と吹きこむだけで健康診断が出来れば楽ですよね。

過去記事(あなたの体の中の毒ガス)で紹介されているように、人間の体内には色々なガスが存在しており、そのガスの多くは呼吸をするときに息として排出されます。ガスの種類や量は健康状態と深く関係しているため、特定のガスをチェックすることで病気(ガン、糖尿病)や肝機能にタンパク代謝まで分かってしまいます。[1,2]

例えば糖尿病はガラスの洗浄でお馴染みのアセトンが指標になります。ただし、人間の息にはアセトンを含めて1ppm(0.0001%)程度の有機物が1000種類も含まれており、健常者と糖尿病患者の息に含まれるアセトン濃度の差は1ppm以下で、この違いを1000種類以上の成分が存在する中で嗅ぎ分ける必要があります[3]

 

1000種類の中から0.0001%を見分ける技術

大学の研究では息に含まれる成分の測定にSIFT-MSやPTR-MSと呼ばれる質量分析法が用いられています。[2,3] 1000種類以上の成分を正確に測定出来る優れものですが、サイズが大型の冷蔵庫ぐらいあり、お値段も結構(数千万以上?)します。残念ながら一家に一台という訳にはいきません。

そこで病気の診断に必要な成分だけを測定出来る様々なセンサーが研究されており実用化の一歩手前まで開発が進んでいます。

例えば息に含まれる0.1ppm以下のアセトンを他のガスに影響されることなく正確に測定できる金属酸化物(WO3)センサーを使った糖尿病の検査[3,4]や、特定のガスのみと反応し色が変わる数種類の試薬を下図1Aのように並べ、息を吹きかける前(下図1B)と吹きかけた後(下図1C)の色の違いから、ガスの種類と濃度を測定する方法が提案されています[5]

1

図1.比色分析を用いた肺がん検査用ポータブルセンサー 文献[5]より引用(一部改変)

これらのセンサーの開発が進めば将来、家庭で装置に息を吹き込むとセンサーがガスを計測、そのデータが病院に自動転送、数日後に診断結果をメールでお知らせなんてことが可能になります。また病院に行くと医師の問診前に、体温と吐く息を測定して健康状態を確認するのが普通になるかもしれません。

 

参考文献

[1] Cao, W.; Duan, Y., Breath Analysis: Potential for Clinical Diagnosis and Exposure Assessment. Chem. 2006, 52 (5), 800-811. DOI:10.1373/clinchem.2005.063545

[2] Risby, T. H.; Tittel, F. K., Current status of midinfrared quantum and interband cascade lasers for clinical breath analysis. Optical Engineering 2010, 49 (11), 111123-111123-14, DOI:10.1117/1.3498768.

[3] Righettoni, M.; Tricoli, A.; Gass, S.; Schmid, A.; Amann, A.; Pratsinis, S. E., Breath acetone monitoring by portable Si:WO3 gas sensors. Chim. Acta 2012, 738 (0), 69-75, DOI:10.1016/j.aca.2012.06.002.

[4] Righettoni, M.; Schmid, A.; Amann, A.; Pratsinis, S. E., Correlations between blood glucose and breath components from portable gas sensors and PTR-TOF-MS. Journal of Breath Research 2013, 7 (3), 03711, DOI:10.1088/1752-7155/7/3/037110.

[5] Mazzone, P. J.; Hammel, J.; Dweik, R.; Na, J.; Czich, C.; Laskowski, D.; Mekhail, T., Diagnosis of lung cancer by the analysis of exhaled breath with a colorimetric sensor array. Thorax 2007, 62 (7), 565-568, DOI:10.1136/thx.2006.072892.

 

関連書籍

[amazonjs asin=”9812562842″ locale=”JP” title=”Breath Analysis for Clinical Diagnosis And Therapeutic Monitoring”] [amazonjs asin=”4274086739″ locale=”JP” title=”センサ入門 (図解メカトロニクス入門シリーズ)”]

 

関連リンク

 

Ohno

投稿者の記事一覧

博士(理学)。ナノ材料に関心があります。

関連記事

  1. カリフォルニア大学バークレー校・化学科への学部交換留学
  2. 男性研究者、育休を取る。
  3. ルィセンコ騒動のはなし(前編)
  4. 博士の学位はただの飾りか? 〜所得から見た学位取得後のキャリア〜…
  5. 落葉の化学~「コロ助の科学質問箱」に捧ぐ
  6. マテリアルズ・インフォマティクスの導入・活用・推進におけるよくあ…
  7. 不安定さが取り柄!1,2,3-シクロヘキサトリエンの多彩な反応
  8. 【テーマ別ショートウェビナー】今こそ変革の時!マイクロ波が拓く脱…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 向山酸化 Mukaiyama Oxidation
  2. ケムステ版・ノーベル化学賞候補者リスト【2021年版】
  3. 食品安全、環境などの分析で中国機関と共同研究 堀場製
  4. ハラスメントから自分を守るために。他人を守るために【アメリカで Ph.D. を取る –オリエンテーションの巻 その 2-】
  5. アルカリ土類金属触媒の最前線
  6. 生物発光のスイッチ制御でイメージング
  7. ショウリョウバッタが吐くアレについて
  8. 複数酵素活性の同時検出を可能とするactivatable型ラマンプローブの開発
  9. 酢酸ウラニル(VI) –意外なところから見つかる放射性物質–
  10. 名城大教授ら会社設立 新素材販売

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2014年11月
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

注目情報

最新記事

有馬温泉で鉄イオン水溶液について学んできた【化学者が行く温泉巡りの旅】

有馬温泉の金泉は、塩化物濃度と鉄濃度が日本の温泉の中で最も高い温泉で、黄褐色を呈する温泉です。この記…

HPLCをPATツールに変換!オンラインHPLCシステム:DirectInject-LC

これまでの自動サンプリング技術多くの製薬・化学メーカーはその生産性向上のため、有…

MEDCHEM NEWS 34-4 号「新しいモダリティとして注目を浴びる分解創薬」

日本薬学会 医薬化学部会の部会誌 MEDCHEM NEWS より、新たにオープン…

圧力に依存して還元反応が進行!~シクロファン構造を活用した新機能~

第686回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院理学研究院化学部門 有機化学第一研究室(鈴木孝…

第58回Vシンポ「天然物フィロソフィ2」を開催します!

第58回ケムステVシンポジウムの開催告知をさせて頂きます!今回のVシンポは、コロナ蔓延の年202…

第76回「目指すは生涯現役!ロマンを追い求めて」櫛田 創 助教

第76回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第75回「デジタル技術は化学研究を革新できるのか?」熊田佳菜子 主任研究員

第75回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第74回「理想的な医薬品原薬の製造法を目指して」細谷 昌弘 サブグループ長

第74回目の研究者インタビューは、第56回ケムステVシンポ「デバイスとともに進化する未来の化学」の講…

第57回ケムステVシンポ「祝ノーベル化学賞!金属有機構造体–MOF」を開催します!

第57回ケムステVシンポは、北川 進 先生らの2025年ノーベル化学賞受賞を記念して…

櫛田 創 Soh Kushida

櫛田 創(くしだそう)は日本の化学者である。筑波大学 数理物質系 物質工学域・助教。専門は物理化学、…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP