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LMU MPQ、赤外光を使って新しい血液検査

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July, 7, 2021, Munich--レーザ物理学者、分子生物学者と医者が、いわゆる分子フィンガープリントの経時的安定性を詳細に調べた。

血液の分子組成は、健康状態についての情報を与えてくれ、個々人のフィンガープリントに匹敵できるかも知れない。また、血液の構成要素の変化は病気の初期兆候として役立つ。しかし、化学的フィンガープリントを診断目的に利用できるようになる前に、健康な人々の分子的パタンの経時的安定性がしっかり確立されていなければならない。LMUおよびMPQのレーザ物理学部教授Dr. Mihaela Žigman,の指導の下で研究者は、LMU医療センタのDr. Nadia Harbeckと協力して、この研究を成功させた。フーリエ赤外分光(FTIR)として知られる方法を利用してチームは、健康なドナー集団から得た血液サンプルの分子組成が、数ヶ月の期間、安定していることを示し、得られたスペクトルの各々が個人に明確に割り当てられることを確認した。

人の病気の迅速診断は、医学における長期にわたる未解決問題である。病気は、循環する体液の分子組成を変えることがあるので、分子組成のスナップショットを撮ることは、多くの病気状態の検出で極めて有益であり、血流に見つかる多くの分子のタイプや濃度は、人の健康について重要な情報を提供する。しかし、実際的な課題は、体液の正確な組成を判定しようとする時である。情報を提供する分子の濃度が非常に低いことがあるからである。研究チームは、:血液サンプルの組成の安定性を数日、数週間、数ヶ月にわって調べた。

FTIRに基づいて,研究チームは、31人の健康な人々から得た血清と血漿の分子フィンガープリントを臨床的に意義のある6ヶ月の期間にわたり分析した。研究は、個々のドナーの赤外分子フィンガープリントが,数日から数週間、数ヶ月の期間にわたり安定的であることを証明した。また、各時間的プロファイルが,直ちに関連の参加者のものと判断できることも証明した。

「以前には分かっていなかった、個人のバイオケミカルフィンガープリントのこの安定性は、健康モニタリングの信頼できるタイプとして血液ベースの赤外特殊フィンガープリントの将来的アプリケーションの基盤を形成する」とBIRDグループリーダー、Mihaela Žigman,はコメントしている。

標準FT赤外分光は、従来の光源を使っており、赤外レーザをベースにした化学的分析で直ちに置き替え可能である。血液の分子のこの種の分析は、レーザ光の強度が大きいので、以前利用されていたFTIR法よりも正確である。Ferenc Krauszのattoworldチームの物理学者は、適正なレーザ技術に取り組んでいる。新開発の赤外レーザ技術を利用して、attoworld研究者は,分子を振動させ、独立の光を放出する。チームは、これら電磁振動を体液の成分に正確に割り当てる。こうして、研究チームは、個々のタイプの分子の極めてわずかな濃度を分光学的に検出できるのである。

(詳細は、https://www.mpq.mpg.de)