指を置くだけ・採血不要！最新血糖値センサー実用化へ

糖尿病患者は今も年々増加しており、2015年の国際糖尿病連合報告で、日本国内に720万人、世界では4億1,500万人がすでに患者となっていると推計されています。これは世界の成人人口の8.8％を占めるものであり、2035年には世界で5億9,190万人、10人に1人が糖尿病という時代になるとも予測されています。

こうした増加する糖尿病患者では、高血糖状態が続くことで、さまざまな合併症や疾患の発現リスクが高まり、命に関わる問題となってくるため、血糖値の状況を把握・管理することが重要であり、現在は一般的に採血型の自己血糖値センサーなどを用いて、1日複数回の血糖値測定を行わなければなりません。

しかしこの方法では、指などを穿刺して血液を採取するため、煩わしさや苦痛、ストレス、感染症の危険などが生じます。穿刺針やセンサーチップなど消耗品のコストがかかり続けることによる経済的負担もばかになりません。そのため、高精度で低コストな非侵襲型の血糖値センサーに対するニーズは非常に高いものがあります。

こうした背景から、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（量研／QST）の量子ビーム科学研究部門関西光科学研究所量子生命科学研究部レーザー医療応用研究グループでは、最先端レーザー技術を用いた非侵襲血糖値センサーのプロトタイプを制作、量研／QSTの認定を受けて設立されたベンチャー、ライトタッチテクノロジー株式会社のもと、本格的に実用化を目指していくことを決めました。18日に発表されています。

採血を必要としない、非侵襲型の血糖測定技術は、可視や近赤外光を用いたものなど、さまざまな開発が進められてきましたが、糖以外の各種血液中成分や体温などの環境条件による影響を受けやすく、臨床応用に堪えうる十分な測定精度を得ることができないままとなっていました。

今回、量研／QSTの研究グループにおける山川考一氏をリーダーとするチームは、固体レーザーの最先端技術と光パラメトリック発振（OPO）技術を融合することで、従来の黒体放射に比べ10億倍も強い高輝度中赤外レーザーを発生させることに成功しました。

そしてこのレーザーを用いた場合、一定の条件下ならば、国際標準化機構が定める、血糖値75mg／dl未満ではプラスマイナス15mg／dl以内、75mg／dl以上ではプラスマイナス20％以内に測定値の95％以上が入っていれば合格とする測定精度基準を満たす血糖測定が可能になることを確認することができました。

今回開発された技術による血糖値センサーならば、採血が不要で針を刺すこともなく、指を指定の位置に置いて光に触れさせさえすれば、血糖値が測定できます。

間質液中のグルコース濃度を連続的に記録する持続血糖センサー（CGM）のように、血糖値との間にタイムラグが生じることもないため、アルゴリズムを用いた日々のキャリブレーション実行なども必要ありません。

研究チームが作成したプロトタイプでは、採血型自己血糖計との比較検証で、複数の健常者において臨床に求められる測定精度を発揮することがすでに確認されました。

研究チームでは、このセンサーにより糖尿病患者が、痛みを伴わず、スムーズに日常の血糖値管理を行えるようになることで、患者のQOL向上を実現できると考えられるのはもちろん、非侵襲性の特徴を活かし、会社や公共施設、ドラッグストアなどに導入していけば、健常者の予防意識向上につなげられ、糖尿病患者の増加を抑制できるのではないかとしています。

今後はまず、立ち上げられたライトタッチテクノロジー株式会社のもと、より小型の試作器を開発し、大学病院などで糖尿病患者を含めた臨床研究を実施、Proof of Conceptの取得を目指していく方針です。その後、ヘルスケア、医療機器メーカーとの協業により、治験、厚生労働省の薬機承認を経て、医療機関から一般家庭まで、広く活用できる小型の非侵襲血糖値センサーとしていくことを目指す予定だそうです。

（画像はプレスリリースより）




国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構　プレスリリース
http://www.qst.go.jp/information/itemid034-002616.html

関西光科学研究所　該当研究詳細ページ
http://www.kansai.qst.go.jp/organization-2-1.html#a4