肌に貼って、血糖値を測定。しかも無痛で、採血も不要──そんな夢のような技術が、いま実現に近づいています。「マイクロニードルパッチ型センサー」です。発想力と技術力で、予防医学の未来に挑む #東大生研 金 範埈 教授の取り組みを紹介します。

#東大生研で進められている研究の奥深さを、１つの動詞を切り口に紹介します。マイクロ要素構成学が専門の金 範埈 教授が、研究で「刺す」先に描く未来とは？

#東京生研 の金 範埈 教授、東京大学 大学院工学系研究科修士課程のス チェンソング大学院生、#東大生研 朴 鍾淏 助教、ボンファント グウェナエ国際協力研究員(研究当時)、バンサン サル国際研究員(リヨン大学 准教授)の研究グループは、既存の紙の試験紙に代わり、新たな比色アッセイ用の基板として生体分解性のポリマー(Polycaprolactone, PCL)のナノファイバーで作製したセンサーシートを開発しました。従来、抗体、酵素のような特定のターゲット物質の検出を目的としたバイオセンサーではセンサーの基板として紙が使われています。例えば、血糖値や妊娠検査、COVIDやインフルエンザ抗原キットには、ろ紙基板が使用されています。今回、研究グループが開発したセンサーシートは、既存の紙基板を用いるポイントオブケア検査機器の紙の代わりとして使え、更にターゲットをより敏感に検出することできるため、今後のウェアラブルバイオセンサーへの応用(例えば、マイクロニードルパッチと組み合わせた日常グルコースセンシング)が期待されます。

#東大生研 の朴 鍾淏 助教と金 範埈 教授は、文字や数字のパターンを施した「マイクロニードルパッチ」の作製方法を開発しました。パッチ上の針構造体が皮膚内に溶けだすと同時に、内部の不溶性インクがパターンの形で溶け出し、残存するようにしました。パッチを貼付するだけで、動物の皮膚上に標識付けが可能なバイオタギングを実現しました。別途の標識用タグや施術用道具、獣医師による麻酔や施術を必要とせず、簡便かつ痛みを伴わない標識付け方法として今後、動物管理を要する分野にて幅広く活用できると期待されます。

８月８日(月)、#東大生研と韓国のソウル大学 (Seoul National University)工学部との間の研究交流協定の期間更新を締結した。また革新的なマイクロ/ナノシステムに関するジョイントワークショップも行われた。

６月13日（月）、14日（火）の２日間にわたってフランスのトゥールーズで開催された本ワークショップでは、#東大生研 のLIMMS/CNRS-IIS 国際連携研究センターとフランス国立科学研究センターのシステム分析・アーキテクチャ研究所の研究者が、マイクロ・ナノテクノロジーに関する研究活動を発表し、意見を交換し合った。

#東大生研 の金 範埈 教授、大学院工学系研究科 精密工学専攻 博士課程3年の鮑 蕾蕾 大学院生らの研究グループは、皮膚内の体液から、新型コロナウイルスに対する抗体（IgMおよびIgG）を検出しうることを初めて示しめした。また、皮膚内で分解する多孔質マイクロニードルの作製方法を新たに開発しました。パッチ型抗体検出デバイスは小型かつ低侵襲（無痛）で、皮膚に貼るだけで使用でき、将来的にはさまざまな感染症の迅速なスクリーニングへの応用が期待されます。

新型コロナ感染症の大流行が２年目に入り、その感染拡大を抑えようと世界中の研究者が新しい技術の開発に取り組んでいます。まさに時間との戦いです。 #東大生研 の金 範埈教授も例外ではありません。金教授は自身のマイクロニードルの研究を、安価で簡便、かつ迅速にできる抗原・抗体検査やワクチン投与に応用しようと試みています。

#東大生研の金 範埈 教授らは、医療従事者でなくでも、痛みなく、容易に体の状態をモニタリングできるパッチ型センサーの開発に成功しました。コレステロールやホルモン、さまざまなバイオマーカーなどを低侵襲かつ継続的に自分で測定できる、在宅健康診断用の「生体分解性マイクロニードル医療パッチ」へと応用されることが期待されます。