医療機器・診断装置・治療機器 – JPNMEDICAL

大阪公立大学、飲み込み型医療デバイス向け無線通信の性能向上に成功、体内位置に応じた波形最適化で平均40.3Mbpsを達成

jpnmedical — Fri, 28 Aug 2026 00:58:15 +0000

　大阪公立大学大学院情報学研究科の研究グループが、カプセル内視鏡などの飲み込み型医療デバイスが体内の情報を体外へ送るための無線通信技術を開発したと発表した。

　体内では電波が減衰しやすく安定した通信が難しいという課題に対し、電波の送り方と使用エネルギーを最適化することで通信速度と受信性能を向上させたとしている。研究成果は2026年6月1日に国際学術誌『IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology』にオンライン掲載された。

体内位置に応じた波形最適化で平均40.3Mbpsを達成

　研究グループは、超広帯域通信（UWB：Ultra WideBand）に着目し、送信電力、中心周波数、帯域幅の3つのパラメータを調整することで、生体通信に用いるUWB波形の最適化を目指した。送信電力の最適化には、微弱無線局に関する電波法上の規制と、電波防護指針に基づく比吸収率（SAR：Specific Absorption Rate）の考え方を取り入れたとしている。

　体内のあらゆる位置に対して個別に波形を用意すると回路やアンテナが複雑になるため、多数の候補の中から性能に大きく影響する切り替えのみを残す「動的スパース制御」を導入した。その結果、体表からのおおよその深さを3区分に分け、深い位置では人体内で減衰しにくい低い周波数を、浅い位置ではより高い周波数へ切り替える方式を開発したという。解剖学的人体数値モデルに基づく電磁界解析により、この方式の有効性を確認したとしている。

　全送信地点ごとに個別の最適化を行うことなく、動的スパース制御による重要なUWB波形のみを切り替えることで、平均40.3Mbpsのスループットを達成できたと報告している。

飲み込み型医療デバイスにおける通信技術の課題

　カプセル内視鏡や飲み込み型温度計、ディジタル錠剤といった飲み込み型医療デバイスは、低侵襲で患者の負担が少ない医療技術として近年注目されている。これらのデバイスの普及や高度化には、体内から体外へ安定かつ高品質に情報を伝送する無線通信技術の確立が課題とされてきた。

　スマートフォンの5GやWi-Fiで利用されるGHz帯（1GHz＝10億Hz）の電波は、人体組織を通過する際に大きく減衰するため、安定した通信が難しくなるとされる。体の深い位置から高画質の画像を送る場合、従来の周波数帯では通信速度が不足しやすく、広い周波数帯を使える超広帯域通信（UWB）でも信号の減衰が課題となっていた。単純に送信電力を強くすればよいわけではなく、微弱無線局に関する電波法上の規制と、電波防護指針に基づく比吸収率（SAR）の安全基準を同時に満たす必要があり、体内の位置に応じて安全かつ効率のよい送信条件を選ぶ技術が求められていたという。

事実関係の整理

情報の種類：大学発の研究成果発表（国際学術誌掲載論文）
発表主体：大阪公立大学大学院情報学研究科（小林匠准教授、Jaakko Hyry特任助教、藤本まなと准教授、阿多信吾教授、安在大祐教授）
対象技術：飲み込み型医療デバイス（カプセル内視鏡、飲み込み型温度計、ディジタル錠剤等）向け超広帯域通信（UWB）
主要成果：送信電力・中心周波数・帯域幅の最適化と動的スパース制御の導入により、平均40.3Mbpsのスループットを達成
掲載誌：『IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology』（2026年6月1日オンライン掲載）
資金情報：JST（科学技術振興機構）ムーンショット型研究開発事業、総務省の電波資源拡大のための研究開発、JSPS科研費の助成を受けて実施
留意点：解剖学的人体数値モデルに基づく電磁界解析による検証結果であり、実機を用いた臨床応用の段階については本文中に記載がない

参考文献

大阪公立大学
https://www.omu.ac.jp/info/research_news/entry-25516.html

東北大学がiPS細胞由来網膜神経節細胞シートの作製技術を開発、配向ナノファイバーで神経突起伸長を制御

jpnmedical — Fri, 28 Aug 2026 00:58:07 +0000

　東北大学大学院医学系研究科の研究グループが、iPS細胞由来の網膜神経節細胞（RGC）を用いた移植用細胞シートの作製技術を開発したと発表した。緑内障などで失われるRGCの再生を目指す細胞移植戦略の基盤技術になるという。

　ポリカプロラクトン（PCL）製の配向ナノファイバーを足場として用い、インテグリンβ1／FAKシグナル経路を薬理学的に活性化することで神経突起の伸長を促進したと報告している。異種動物由来成分を含まない培養条件下でも、細胞が電気刺激に正常に応答することを確認したとしている。

配向ナノファイバー足場でRGCシートの作製に成功

　東北大学大学院医学系研究科眼科学分野の中澤徹教授らの研究グループは、生体適合性に優れたPCLの配向ナノファイバーを足場として用い、iPS細胞由来のRGCシートを作製する技術を開発したと発表した。PCLは生体内で自然に分解・吸収される特性を持つ素材で、医療用足場材料として研究・使用されているという。

　研究グループは、PCLナノファイバー上でのRGCの生着を制御するメカニズムを解析し、細胞外マトリックスの受容体であるインテグリンβ1のシグナル経路を薬理学的に活性化することで、RGCの生着率を大幅に向上させ、神経突起の伸長を促すことに成功したとしている。さらに、臨床応用を見据え、動物由来成分を含まない培養条件下でも、ナノファイバーの配向に沿った神経突起の伸長を示す配向RGCシートの作製と、脱分極刺激に対する正常な電気生理学的応答の実証に至ったと報告している。

緑内障による視神経障害と細胞移植の課題

　緑内障は、目から入った視覚情報を脳へ伝える唯一の出力神経細胞であるRGCが段階的に消失し、視野障害から失明に至る疾患とされる。一度失われたRGCは自然に再生しないため、iPS細胞由来RGCを移植する細胞補充療法が期待されてきた。ただし、これまでの動物実験では、細胞懸濁液を注入する移植法では細胞の生着率が低く、構造的・機能的な神経回路の再構築が難しいという課題があったという。

　こうした背景のもと、研究グループは足場材料としてのナノファイバーの形状や配向性、細胞接着に関わるシグナル経路の制御に着目し、生着率と神経突起伸長を同時に高める技術の確立を試みた。今回の技術は、電界紡糸法やエレクトロスピニングなどを用いてナノメートルサイズの繊維を一定方向に揃えて作製した足場を用いる点、および異種動物由来成分を排除した培養条件で機能を実証した点が特徴とされる。

事実関係の整理

情報の種類：大学発の研究発表（プレスリリース）
発表主体：東北大学大学院医学系研究科（中澤徹教授ほか）
使用素材・技術：ポリカプロラクトン（PCL）製配向ナノファイバー、iPS細胞由来網膜神経節細胞（RGC）
主な成果：インテグリンβ1／FAKシグナル経路の活性化によるRGC生着率と神経突起伸長の向上、異種動物由来成分不使用条件下での電気生理学的応答の実証
掲載誌：『ACS Biomaterials Science & Engineering』（米国化学会）
留意点：本成果は基礎研究段階の報告であり、臨床応用の時期や有効性・安全性については今後の検証が必要とされる

参考文献

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https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2026/08/press20260821-02-sheets.html

東北大学と自然科学研究機構、波長可変光源を統合した二光子励起STED顕微鏡法を開発、蛍光色素の選択肢を拡大

jpnmedical — Fri, 21 Aug 2026 11:26:17 +0000

　東北大学多元物質科学研究所と自然科学研究機構などの研究グループが、波長可変な誘導放出抑制（STED）光源を統合した二光子励起STED顕微鏡法を開発したと発表した。

　蛍光色素の波長制限を緩和し、50ナノメートルを下回る構造の可視化において、二光子励起STED顕微鏡として世界最高クラスの空間分解能を達成したという。

波長可変光源の統合で蛍光色素の適用範囲を拡大

　東北大学多元物質科学研究所の栗村直特任助教、東北大学の横山弘之教授、大阪大学多元物質科学研究所の佐藤俊一特任教授、自然科学研究機構生命創成探究センター（ExCELLS）／生理学研究所の根本知己特任教授らの共同研究グループは、波長可変な誘導放出抑制（STED）光源を統合した二光子励起STED顕微鏡法を開発した。この手法は、超解像二光子励起顕微鏡（二光子励起STED顕微鏡）に使用できる蛍光色素の波長制限を緩和するもので、研究グループは50ナノメートルを下回る微細構造の可視化に成功し、二光子励起STED顕微鏡として世界最高クラスの空間分解能を実現したと説明している。研究では、HeLa細胞における微小管のイメージングを通じて、この分解能が確認されたという。

STED顕微鏡法における波長制限という課題

　STED顕微鏡法は、光の回折限界を超えた空間分解能で細胞や組織の微細構造を観察できる超解像顕微鏡技術の一つとして知られる。中でも二光子励起を組み合わせた手法は、生体深部の観察や光による試料への影響の低減に利点があるとされる一方で、誘導放出抑制に用いる光源の波長が固定されている場合、その波長に適合する蛍光色素しか使用できないという制約があった。

　今回の研究グループは、この誘導放出抑制用の光源を波長可変とすることで、対応できる蛍光色素の範囲を広げるアプローチを採った。これにより、従来は波長条件が合わずに使用が難しかった蛍光色素についても、二光子励起STED顕微鏡での観察が可能になったと位置づけられている。

事実関係の整理

情報の種類：研究発表（学術論文）
発表元：東北大学多元物質科学研究所、大阪大学、自然科学研究機構（ExCELLS／生理学研究所）
主な研究者：栗村直（東北大学多元物質科学研究所特任助教）、横山弘之（東北大学教授）、佐藤俊一（大阪大学多元物質科学研究所特任教授）、根本知己（自然科学研究機構ExCELLS／生理学研究所特任教授）
手法：波長可変な誘導放出抑制（STED）光源を統合した二光子励起STED顕微鏡法
主要成果：50ナノメートルを下回る構造の可視化で世界最高クラスの空間分解能を達成、HeLa細胞の微小管イメージングで確認
掲載誌：Biomedical Optics Express（2026年7月16日付、日本時間）

参考文献

東北大学・自然科学研究機構
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2026/08/press20260819-02-STED.html

東北大学がチタン表面にナノスパイクの二重構造を形成、インプラントと骨の結合を促す新技術を開発

jpnmedical — Fri, 21 Aug 2026 11:26:14 +0000

　東北大学大学院の研究グループが、チタンインプラント表面に高密度のナノスケール突起を階層状に形成する新しい表面改質技術を開発したと発表した。

　骨への埋入実験では、この階層構造を持つ表面がインプラント表面からの骨形成を促し、従来のインプラント表面より強い骨結合が得られたとする研究成果が示された。

ナノスパイクの階層構造がインプラント表面の性質を変化

　東北大学大学院医工学研究科・大学院歯学研究科の大竹隆之氏、東北大学歯学研究科の鹿仲晴輝氏、大学院医工学研究科（歯学研究科兼任）の山田素直氏、渡邉純氏、江口洋氏らの研究グループは、チタンスケールの粒面上に高密度のナノスケール突起を形成する階層化ナノスパイク表面を開発した。この表面形態は、ナノスパイク表面の電気的性質を変化させ、タンパク質の吸着や骨芽細胞（骨を形成する細胞）の分化、細胞外基質の石灰化を促進するとしている。

　研究グループはラットの大腿骨への埋入モデルを用いて評価を行い、インプラント表面からの骨形成が促され、従来のインプラント表面と比べて強い骨結合が得られたことを確認したとしている。

歯科インプラント治療における骨結合の位置づけ

　歯科インプラントは、失われた歯の機能を回復する治療法として広く普及している。その長期的な成功には、インプラントと骨が直接結合し、荷重がかかっても安定した状態を維持できる骨結合（オッセオインテグレーション）が不可欠とされる。このため、骨結合をより早期かつ強固に形成できる新しいインプラント表面改質技術の開発が求められてきた。

　今回開発された階層化ナノスパイク表面は、表面の微細な形状設計によって生体反応を制御できる可能性を示すものであり、骨結合能に優れた次世代インプラントの開発への応用が想定されるとしている。

事実関係の整理

情報の種類：大学発の研究発表
発表主体：東北大学大学院医工学研究科・大学院歯学研究科の研究グループ
対象・手法：階層化ナノスパイク表面を用いたラット大腿骨への埋入モデルによる評価
主要結果：骨芽細胞の分化・細胞外基質の石灰化促進、初期の骨結合強度向上を確認したとする
掲載情報：国際学術誌『Discover Nano』（2026年8月13日掲載、DOI: 10.1186/s11671-026-04824-y）

参考文献

東北大学
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2026/08/press20260820-02-nanospike.html

東北大学と京都大学、生体センサー用高分子材料の配列設計が薄膜構造と電気特性を左右すると発表

jpnmedical — Fri, 21 Aug 2026 11:26:12 +0000

　京都大学大学院工学研究科の山本俊介准教授（研究当時は東北大学大学院工学研究科客員准教授を兼任）らの研究グループは、生体センサー用の有機電気化学トランジスタに使われる高分子材料について、材料の配列設計が薄膜の構造や電気特性に影響することを報告した。

　導電性高分子であるPEDOT:PSSに、正負両方の電荷を持つ両性イオン部位を持つ高分子を混合し、繰り返し単位の種類や並び方が異なる複数の材料を比較した結果、薄膜構造の変化に伴い電荷輸送性や信号増幅性能が左右されることが示された。あわせて、たんぱく質の付着量や付着後の動作安定性への関与も確認されたという。

高分子の配列設計が薄膜構造と電気特性を左右

　研究グループは、生体センサー用の有機電気化学トランジスタに用いる高分子材料として、導電性高分子「PEDOT:PSS」に、正負両方の電荷を持つ両性イオン部位を含む高分子を混合した薄膜を作製した。混合する高分子については、繰り返し単位の種類や並び方が異なる複数の材料を用意し、それぞれの薄膜特性を比較した。

　その結果、PEDOT:PSSが持つ基本的な構造自体は保たれる一方で、混合する高分子の設計によって薄膜内の構造が変化することが確認された。この構造の変化は、電荷輸送性と信号増幅性能の双方に関係しており、材料設計の違いが素子の電気的な挙動に反映されることが示された。

たんぱく質の付着と動作安定性への関与

　有機電気化学トランジスタは、生体信号を計測するセンサーへの応用が検討されている素子であり、実際の使用環境ではたんぱく質など生体由来の物質が素子表面に付着する状況が想定される。今回の研究では、薄膜の構造の違いが、たんぱく質の付着量や、付着が生じた後の動作安定性にも関わることが確認された。

　これにより、高分子の配列設計、薄膜の構造、電気的な性能、そして生体物質が付着した際の安定性という一連の要素が、互いに関連づけられる形で位置づけられた。研究グループは、材料の分子設計から薄膜構造、電気的性質、生体物質への応答までを一貫して結びつける観点が、安定性と性能を両立する材料設計を検討する上での手がかりになるとしている。

事実関係の整理

情報の種類：大学発表による研究成果、査読付き学術論文
発表主体：京都大学大学院工学研究科（山本俊介准教授ら）、東北大学大学院工学研究科（客員研究員を含む研究グループ）
対象材料：導電性高分子PEDOT:PSSと両性イオン部位を持つ高分子の混合薄膜
確認された関係：高分子の配列設計と薄膜構造、電荷輸送性、信号増幅性能、たんぱく質付着後の動作安定性の関連
掲載誌：Advanced Electronic Materials（2026年8月13日オンライン掲載）

参考文献

東北大学・京都大学
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2026/08/press20260820-03-zwitterion.html

東京大学が陽電子3光子崩壊を利用した新イメージング原理を確立、既存PET薬剤でポジトロニウム比率画像化に成功

jpnmedical — Fri, 07 Aug 2026 09:06:37 +0000

　東京大学大学院工学系研究科の島添健次准教授と、ヨーク大学（University of York）のDan P. Watts教授らによる研究グループが、陽電子の3光子崩壊を利用した新しいイメージング原理を確立したと発表した。

　既存の臨床用PET（Positron Emission Tomography）薬剤である18F-FDGを用いて、多孔質物質中のポジトロニウム比率画像化（PRI：Positronium Ratio Imaging）の原理検証に世界で初めて成功したとしている。

既存PET薬剤によるポジトロニウム比率画像化の原理検証

　研究グループは、陽電子の3光子崩壊過程におけるエネルギー・運動量保存則が満たす幾何学的対称性に着目し、複雑な二元四次方程式の逐次解法や逆解析を必要とせず、解析的な二次方程式に帰着させる手法を発明したと発表した。

　この原理に基づき、臨床用PET装置と互換性を持つHR-GAGGシンチレータ（注：放射線のエネルギーを吸収して可視光を放出する蛍光素子）アレイと、SiPM（Silicon Photomultiplier、シリコン光電子増倍管）光検出器アレイを用いた独自のガンマ線計測システムを開発した。このシステムと既存のPET薬剤である18F-FDGを用いて実験を行った結果、水と多孔質物質（XAD-4）をそれぞれ18F-FDGと混ぜ合わせた条件で、多孔質物質中においてポジトロニウム比率が優位に向上することを観測したという。この結果を受け、従来の2光子PET画像、3光子画像に加え、崩壊比率画像を得られたと報告している。

陽電子平均寿命法との位置づけの違い

　現在の核医学PET検査は、陽電子の2光子対消滅過程を利用して薬剤の集積量を可視化するもので、得られる情報は量的なものにとどまり、疾患の悪性度に関わる低酸素状態（hypoxia）などの質的情報を捉えることは難しいとされている。近年はポジトロニウムの平均寿命イメージングが期待されてきたが、実現には特殊な核種の導入が必要であり、実用化に向けた障壁になっていたという。

　一方でポジトロニウムの3光子・2光子崩壊比率に着目すると、薬剤の種類によらずより多くの情報を抽出できるとされる一方、画像再構成に複雑な計算処理と高いエネルギー分解能を持つ検出器システムが必要であり、計算コストと技術コストの両面から実用化には至っていなかったと説明されている。今回確立された幾何学的イメージング原理は、この計算上の課題に対応するものとして位置づけられている。

事実関係の整理

情報の種類：大学・研究機関の研究発表
発表元：東京大学大学院工学系研究科、ヨーク大学（University of York）
研究代表者：島添健次准教授、Dan P. Watts教授
手法の名称：ポジトロニウム比率画像化（PRI：Positronium Ratio Imaging）
使用薬剤・検出器：18F-FDG、HR-GAGGシンチレータアレイ、SiPM光検出器アレイ
実験結果：多孔質物質（XAD-4）中でポジトロニウム比率が優位に向上する結果を観測
想定される応用：がんの悪性度評価、アルツハイマー病の早期発見、セラノスティクスへの応用
研究助成：JSPS科研費 JP22H05022、JP22H05021、JP23H00278
留意点：現段階は多孔質物質を用いた原理検証であり、臨床応用の段階ではない

参考文献

東京大学
https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2026-08-06-002

東北大学がAI設計の人工タンパク質「IDP1」と極細硬性内視鏡を開発、マウス大腸がんで1回投与により腫瘍消失を確認

jpnmedical — Wed, 05 Aug 2026 01:46:54 +0000

　東北大学多元物質科学研究所とエア・ウォーター株式会社の研究グループが、人工知能（AI）を用いて設計した生分解性の人工タンパク質「IDP1」でコーティングした光熱変換ナノ粒子と、注射針に挿入可能な極細硬性内視鏡を開発したと発表した。

　マウスの大腸がんモデルにおいて、1回の薬剤投与と1回のレーザ照射の組み合わせで腫瘍が14日以内に消失し、40日以上再発しなかったことを確認したとしている。

生分解性タンパク質と接触型照射で光熱療法の課題に対応

　東北大学多元物質科学研究所の都英次郎教授（北陸先端科学技術大学院大学客員教授）らと、エア・ウォーター株式会社の山下紘正グループリーダー（帝京大学先端総合研究機構特任准教授）らの共同研究グループが、近赤外線レーザでがん細胞を熱で破壊する「光熱療法」に関する新たな材料とデバイスを開発したと発表した。研究グループは、タンパク質構造予測AI「AlphaFold（アルファフォールド）」を活用してヒト血清アルブミンを改変した人工タンパク質「IDP1（内在性無秩序ポリペプチド1）」を設計し、これを光熱変換ナノ粒子の表面にコーティングした。IDP1は血中滞留時間が従来のポリエチレングリコール（PEG）の4倍以上であり、体内の酵素によって分解される生分解性を持つとしている。

　光熱変換ナノ粒子は、直径約200ナノメートルの脂質ナノ粒子内部にカーボンナノホーン（CNH）と、米食品医薬品局（FDA）承認の蛍光色素であるインドシアニングリーン（ICG）を封入し、表面をIDP1でコーティングしたものである。静脈投与のみで腫瘍に効率よく集積し、正常臓器への分布が少ないことを定量的に確認したとしている。あわせて、エア・ウォーター株式会社と共同開発したレンズ径0.5ミリメートルの極細硬性内視鏡を用い、標準的な16ゲージの注射針に挿入して腫瘍内部に刺し込み、直接レーザを照射する「接触型照射システム」を実現した。マウスの大腸がんモデルでは、1回の薬剤投与と1回のレーザ照射の組み合わせにより腫瘍が14日以内に消失し、40日以上再発しないことを確認したとしている。観察期間中、明らかな全身毒性は認められなかったという。

光熱療法における従来の課題と今回の位置づけ

　光熱療法は手術や放射線治療に比べて体への負担が少ない次世代のがん治療として位置づけられてきた一方、治療薬を運ぶナノ粒子が免疫細胞に排除されて腫瘍へ届きにくいことと、体外からのレーザ照射では深部の腫瘍に十分な熱を届けにくいことが課題とされてきた。ナノ粒子を免疫細胞から守る材料としては石油由来の水溶性ポリマーであるPEGが医薬品分野で広く使われてきたが、繰り返し投与によって体が抗体を産生し薬剤が急速に排除される問題や、体内で分解されないという長期的な安全性の課題が指摘されてきた。

　今回開発されたIDP1は、約100個のアミノ酸から構成される比較的小さなタンパク質で、決まった立体構造を持たず水中で柔軟に揺らめく「無秩序な」構造を特徴とする。この柔軟性と水との親和性が免疫細胞から認識されにくいステルス効果の源になっているとされ、大腸菌による大量生産も可能だとしている。AlphaFoldは英国のディープマインド社（現グーグル・ディープマインド）が開発したタンパク質の立体構造予測AIであり、2024年のノーベル化学賞の受賞対象となった研究に関連する技術として世界中の研究者が無償で利用できるものである。研究グループは、このAlphaFoldを用いてヒト血清アルブミンの改変配列がどのような構造を取るかを予測し、無秩序な領域を特定してIDP1の設計に活用したとしている。また、極細硬性内視鏡にはグレーデッドインデックス型プラスチック光ファイバ（GI-POF）を用いたレンズが使われており、腫瘍内の蛍光画像をリアルタイムで観察できる機能も搭載可能なデバイスとして開発されている。

事実関係の整理

情報の種類：大学によるプレスリリース、学術誌掲載の研究成果
発表主体：東北大学多元物質科学研究所（都英次郎教授ら）、エア・ウォーター株式会社（山下紘正グループリーダーら）
対象：マウス大腸がんモデル
主要技術・材料：AI設計の人工タンパク質「IDP1」、光熱変換ナノ粒子（IDP1-CNH/ICG）、極細硬性内視鏡による接触型照射システム
主要結果：1回の投与・照射で腫瘍が14日以内に消失し、40日以上再発なし。観察期間中に明らかな全身毒性は認められず
掲載誌：Small Science（2026年7月14日付掲載）
留意点：現時点の結果はマウスモデルによるものであり、ヒトでの有効性・安全性を示すものではない

参考文献

不明
https://www.mdpi.com/2227-9032/13/22/2893

京都大学がQOCTの高分解能化技術を発表──体積分解能43倍向上と偽信号除去手法を整理

jpnmedical — Sat, 25 Jul 2026 10:32:48 +0000

　京都大学の研究グループが、量子もつれ光を用いた量子光干渉断層撮影（QOCT）において、体積分解能4.04フェムトリットルを達成したと発表した。

　従来のQOCTの体積分解能である176フェムトリットルと比べて43倍の向上に相当するとしている。あわせて、グラフ理論に基づく手法により、QOCT特有の偽信号を除去する方法も示された。

QOCTで体積分解能4.04フェムトリットルを達成

　京都大学大学院工学研究科の阿部尚文特定研究員（研究当時）、堀野智康同修士課程学生（研究当時）、川口蓉子同修士課程学生（研究当時）、岡本亮同准教授、竹内繁樹同教授らの研究グループは、量子もつれ光を用いた量子光干渉断層撮影（QOCT）において、4.04μm³（4.04フェムトリットル）の体積分解能を達成したと発表した。

　この値は、従来報告されていたQOCTの体積分解能176μm³（176フェムトリットル）と比べて43倍に相当するとしている。あわせて研究グループは、グラフ理論における「最大クリーク探索」を応用した新しいアルゴリズムを開発し、QOCTの画像に生じる特有の偽信号を高速に除去する手法を示した。研究グループは、材料科学や生命科学など幅広い分野での応用が想定されるとしている。

光干渉断層撮影と量子イメージングの位置づけ

　光干渉断層撮影（OCT）は、眼科領域をはじめとして生体や材料の断層構造を非侵襲で観察する技術として広く用いられている。一方で、サンプル内での光の分散の影響を受けることが、分解能を高める上での制約になるとされてきた。

　量子もつれ光を用いたQOCTは、この分散の影響を受けにくい特性を持つとされ、従来のOCTを超える分解能を実現できる可能性がある技術として研究が進められてきた。ただし、これまでのQOCTでは体積分解能が176フェムトリットルにとどまっていたほか、画像上に本来存在しない構造として現れる偽信号の発生が、実用化に向けた課題として指摘されていた。今回の成果は、この分解能と偽信号という2つの課題に対する取り組みとして位置づけられる。

事実関係の整理

情報の種類：学術研究（量子イメージング技術）
公表元：京都大学大学院工学研究科
対象：量子光干渉断層撮影（QOCT）による三次元微細構造のイメージング
主要指標：体積分解能4.04μm³（4.04フェムトリットル）、従来のQOCT比で43倍
手法：グラフ理論の「最大クリーク探索」を応用したアルゴリズムによる偽信号除去
発表誌：米国科学誌『Optics Express』（2026年7月20日オンライン掲載）
留意点：数値は研究グループの発表に基づくものであり、実サンプルへの応用範囲は今後の検証による

参考文献

京都大学
https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/20260721-1

名古屋大学などがDNA制御ナノ粒子結晶を開発──微量分子検出の高感度化を整理

jpnmedical — Sat, 25 Jul 2026 10:32:46 +0000

　名古屋大学未来材料・システム研究所などの研究グループが、DNAを設計図として金ナノ粒子を規則的に配列し、ナノメートル単位の隙間（ナノギャップ）を周期的に作り込んだ結晶材料を開発したと発表した。

　表面増強ラマン散乱（SERS）と呼ばれる現象を利用した検出実験により、液体中に含まれるごく微量の分子を検出できることを確認したとしている。成果は2026年7月14日付（日本時間）の学術誌『ACS Applied Optical Materials』に掲載された。

DNA修飾ナノ粒子結晶によるナノギャップ構造の形成

　名古屋大学未来材料・システム研究所の田川美穂教授、李旭助教、桒原真人教授、小川智史准教授、同大学大学院工学研究科の池内泰士氏（博士前期課程学生、研究当時）、小澤咲季氏（博士後期課程学生）からなる研究グループは、広島大学持続可能性に寄与するキラルノット超物質国際研究所の新家寛正特任准教授、東北大学多元物質科学研究所の押切友也准教授、九州大学大学院理学研究院の平松光太郎教授との共同研究として、DNAで修飾したコアシェル型の金ナノ粒子を結晶状に配列させる手法を開発したと発表した。

　開発した結晶材料では、粒子同士の間にナノメートル単位の隙間が周期的に形成される構造となっている。研究グループは、この隙間を利用した表面増強ラマン散乱により、液体中に含まれるごく微量の分子でも検出できることを実験で確認したとしている。

ラマン分光法における微量検出の課題

　ラマン分光法は、分子が持つ固有の振動を読み取ることで物質の種類を識別できる手法として知られている。一方で、分子の量がごく少量の場合には信号が弱く、検出が難しいという課題が従来から指摘されてきた。研究グループは、この課題に対し、金属ナノ粒子表面で生じる表面増強ラマン散乱という現象を利用する方針を採ったと説明している。

　表面増強ラマン散乱は、金や銀などの金属ナノ粒子、あるいは粗面化された金属表面に分子が吸着した際に、ラマン散乱の強度が著しく増強される現象とされる。今回の研究では、DNAを用いて金ナノ粒子の配置とナノギャップの大きさを精密に制御することで、この増強効果を安定的に得られる結晶材料の設計を試みたと位置づけられている。研究グループは、今回開発した材料についてナノメートルという極めて小さなスケールで構造を制御できる点を特徴として挙げており、将来的には細胞内で起こる現象の観察や、化学反応の変化を調べる技術など、これまで分析が難しかった環境での応用が検討課題になるとしている。

事実関係の整理

情報の種類：学術論文（研究成果の発表）
発表元：名古屋大学未来材料・システム研究所（広島大学、東北大学、九州大学との共同研究）
研究対象：DNA修飾コアシェル型金ナノ粒子結晶、周期的ナノギャップ構造
検出手法：表面増強ラマン散乱（SERS）を利用した液体中微量分子の検出
掲載誌：ACS Applied Optical Materials（2026年7月14日付、日本時間）
DOI：10.1021/acsaom.6c00173
留意点：細胞内観察や化学反応観察への応用は、今後の検討課題として位置づけられている

参考文献

九州大学研究成果
https://www.kyushu-u.ac.jp/ja/researches/view/1529

慈恵大学がB-Clampによる肥満症手術をアジアで初実施──特定臨床研究の位置づけを整理

jpnmedical — Tue, 21 Jul 2026 07:35:28 +0000

　学校法人慈恵大学は、東京慈恵会医科大学外科学講座上部消化管外科の研究グループが、肥満症に対する新たな手術手技「B-Clamp」を用いた腹腔鏡下胃クリップ手術を、アジアで初めて実施したと発表した。

　手術は、同大学の特定臨床研究計画に基づき、共同研究施設である「東京Dタワーホスピタル」で行われたもので、可逆的かつ低侵襲な減量・代謝改善手術としての位置づけが示されている。

B-Clampを用いた胃クリップ手術をアジアで初めて実施

　学校法人慈恵大学の発表によると、東京慈恵会医科大学外科学講座上部消化管外科の大城崇司准教授を研究統括管理者とする研究グループは、肥満症を対象とした新たな減量・代謝改善手術「B-Clamp」を用いた腹腔鏡下胃クリップ手術を実施した。同発表では、この手術がアジアで初めて実施された事例として位置づけられている。

　手術は、東京慈恵会医科大学の特定臨床研究計画における共同研究施設である「東京Dタワーホスピタル」において行われた。発表資料では、対象患者数や具体的な手術手技の詳細、評価項目などについての記載は確認できず、実施の事実と実施体制が示されるにとどまっている。

減量・代謝改善手術における位置づけ

　肥満症に対する外科的治療としては、これまで胃の一部を切除する術式などが広く行われており、身体構造を不可逆的に変更する手技が中心となってきた経緯がある。今回発表された「B-Clamp」は、腹腔鏡下で胃にクリップを用いる手技として説明されており、発表資料では可逆的かつ低侵襲な選択肢として言及されている。

　今回の実施は、東京慈恵会医科大学が主体となる特定臨床研究計画の枠組みの中で行われたものであり、大学と民間の医療機関である東京Dタワーホスピタルとの共同研究体制のもとで実施された点も、制度上の位置づけを理解するうえでの要素となる。発表資料からは、今後の研究計画の詳細な進行スケジュールや対象症例数などは確認できない。

事実関係の整理

情報の種類：特定臨床研究計画に基づく手術実施の発表
発表元：学校法人慈恵大学（東京慈恵会医科大学外科学講座上部消化管外科）
実施場所：東京Dタワーホスピタル（共同研究施設）
研究統括管理者：大城崇司准教授
対象：肥満症
手技名：「B-Clamp」を用いた腹腔鏡下胃クリップ手術
留意点：対象患者数、試験デザイン、評価項目等の詳細は発表資料からは確認できない

参考文献

学校法人慈恵大学　プレスリリース
https://www.jikei.ac.jp/press/detail/?id=48825