赤外光を用いた診断・ヘルスケアモニタリング：非侵襲血糖値測定

抄録

生体組織を構成するさまざまな分子は波長2.5～25ミクロン付近の遠赤外領域に強い吸収を示すため，その吸収スペクトル（いわゆる「指紋スペクトル」）を解析すれば，生体に光を照射するだけで，各種の無侵襲な診断が可能となる．本解説ではまず，遠赤外光を用いて血糖値を測定するための，フーリエ赤外分光器を用いたシステムを紹介する．被測定部をプリズムに触れさせて，微弱な遠赤外光を照射するだけでグルコースの検出が可能となるが，われわれのグループでは，柔軟な光ファイバーを利用することにより測定対象部位を広げ，角質がないために高感度なグルコース検出が可能な口唇粘膜の測定が行えるようになった．構築した測定システムを用いて，人を対象とした経口糖負荷試験を行った結果，指尖からの採血による参照値に対して，測定誤差20％以内という良好な結果が得られた．そして，さらに装置をより小型化，低コスト化するために，量子カスケードレーザー（QCL）を用いた血糖値測定法も新たに開発した．粘膜の乾燥状態などに影響されない適切な2つの波長の組み合わせを選択し，2台のQCLを用いた赤外分光システムを構築した．これを用いてヒト口唇の光吸収を測定したところ，2波長における吸光度の差分値と，採血による血糖値を比較したところ，両者の間に相関を確認することができた．