人間の体を詳しく知る新しい手法

生き物を測定するバイオテクノロジーは飛躍的に進歩していますが、それでもなお人間の体には多くの未解明な現象が残されています。そのために、たとえば、細胞内部の分子を一つ一つ検出できる顕微鏡が盛んに開発されています。

しかし、広い範囲を同時に観察したり、分子の濃度を正確に測定したり、生きた状態の体を扱ったりすることは依然として困難であり、観測できない現象が数多く存在します。こうした未解明の謎を解き明かすための新しい装置として、体の中に埋め込める小さな測定マシンの開発を行っています。

分子を組み上げて作る微細なマシン

これまでにも小さな測定機械はいくつか開発されてきましたが、それらは1 mmほどの大きさであり手でつまめるほど大きいものでした。我々の研究テーマは、さらに小さい数 µmほどの測定装置を作成することです。

普通の機械のように鉄や半導体を削って機械を作るのではなく、有機分子を一つ一つ組み上げていくことで分子のマシンを作成しようとしています。分子マシンは非常に小さいため、細胞の中や血管の中に装置を取り付け、周りの分子の種類や濃度を測定することができます。光を発することで情報のやり取りができるため、装置を体から取り出す必要もありません。

分子を組み上げるための化学、体の中を測定するための生物学、そして情報をやり取りするための光物理学を組み合わせることで、この分子マシンの実現に取り組んでいます。