非侵襲で血液成分の分析が可能な新技術を開発

‐中赤外光と超音波を用いた方法で85％超の血糖値推定精度を実現‐

2025年10月14日 11:00

研究者情報

〇医工学研究科　教授　松浦祐司
研究室ウェブサイト

発表のポイント

中赤外光と超音波を用いて、採血なしで血液中の成分を推定する新技術を開発しました。
本手法は微弱なレーザー光を体表に照射した際に、皮膚の表面にある角質層より深い部分から発生する超音波を検出するものです。
レーザー変調周波数を調整し、試料内に定在波を生成することで信号強度を大きく増強させました。
ヒトを対象とした試験では、血糖値140mg/dLより高いか低いかを85％の精度で分類することに成功しました。
将来的には耳たぶなどに装着可能なウェアラブルデバイス開発などへ応用が期待されます。

発表概要

血液検査では血中コレステロールや血糖値など健康管理のために重要な成分量がわかります。これまで、光を使って採血なしで体表から血液中の成分を検出する方法が数多く提案されてきましたが、中赤外光を用いた方法では皮膚の角質層の下にある血液成分を検出することはできませんでした。
東北大学大学院医工学研究科の松浦祐司教授らの研究グループは、中赤外光を用いた光音響分光法（PZT-PAS）を応用し、血液採取を伴わない血液成分推定技術を開発しました。本手法は、糖や脂肪などの血中成分が中赤外光を吸収した際に生じる熱膨張を圧電素子で検出するという研究グループが独自に開発した技術を用いたもので、従来の赤外光を用いた方法では困難だった体表から20～30ミクロン以上の深部成分を検出可能にしました。
本手法は、原理的には簡易な装置で実施可能であり、将来的には耳たぶなどに装着可能なウェアラブルデバイスの開発などにより、血糖値をはじめとするさまざまな血液成分を日常的にモニタリングすることが可能となることが期待されます。
本成果は2025年10月9日に学術誌Journal of Biomedical Opticsに掲載されました。



図1　(a)本手法の原理図，（ｂ）実際の測定の様子

論文情報

タイトル：Blood component analysis using mid-infrared photoacoustic spectroscopy based on ultrasound detection: glucose analysis trial
著者：相場希衣子1、 木野彩子2、 松浦祐司1,2*
1.東北大学大学院工学研究科 2.東北大学大学院医工学研究科
*責任著者：東北大学大学院医工学研究科　教授　松浦祐司
掲載誌：Journal of Biomedical Optics, Vol. 30, Issue 10, 107001 (2025).
DOI：10.1117/1.JBO.30.10.107001

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学大学院医工学研究科
教授　松浦祐司
TEL: 022-795-7108
Email: yuji.matsuura.c1*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学大学院医工学研究科
TEL: 022-795-7491
Email: bme-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）






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