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MIT、胃の出血を飲んで調べるカプセル--遺伝子操作バクテリアと無線回路が合体

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 マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、経口摂取して使うカプセル状の医療検査デバイス「バクテリアオンチップ」を開発した。胃からの出血や胃腸の異常を検出すると、体外のPCやスマートフォンに検査結果を無線通信で伝えられる。

遺伝子操作バクテリアと無線回路が合体したバクテリアオンチップ(出典:MIT)
遺伝子操作バクテリアと無線回路が合体したバクテリアオンチップ(出典:MIT)

 バクテリアオンチップは、大腸菌を生きた状態で電子回路と組み合わせ、カプセルに封止して経口摂取できるようにした医療検査器具。大腸菌は、特定の化学物質に触れると発光するよう遺伝子操作されており、この光をセンサで検出し、外部へ無線で伝える仕組みだ。

生きたバクテリアが特定の化学物質を検出(出典:MIT)
生きたバクテリアが特定の化学物質を検出(出典:MIT)

 カプセルは長さ約1.5インチ(約3.8cm)の円筒形をしており、出力電圧2.7Vの電池も組み込んでいる。消費電力は13μWと少なく、約1.5カ月間の連続作動が可能だそうだ。さらに、以前開発した胃酸で発電する「レモン電池」を利用すれば、電池を組み込む必要をなくせる。

 研究チームは、まずヘモグロビンの主な構成要素であるヘムに反応するバクテリアを作成し、胃内部の出血をリアルタイムに検出できることを示した。この技術を実用化できれば、負担の大きな内視鏡検査を実施することなく、出血の有無が確認可能となる。

 実際に作ったカプセルをブタで試験したところ、計画通り作動し、胃からの出血があるかどうか正しく検査できたという。また、動物実験は実施していないが、炎症マーカーなどを検査できるバクテリアも開発済み。

 今後は、実用化に向けて検査用バクテリアの体内における寿命を調べたり、ほかの検査に使えるバクテリアの開発に取り組んだりする予定。

バクテリアオンチップの紹介ビデオ(出典:MIT/YouTube)

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