シアトルを拠点とするUWメディシンに所属する医師で工学専門家であるトゥン・シェン医師は,涙の排出経路に設置可能な微小な無線センサーの設計に携わっています.このセンサーは,体内の病気の兆候を連続的にモニタリングする可能性があります.
プロジェクトの説明にはこう書かれています.「目は魂の窓ですが,涙にはその他の物語があります.」
シェン医師は,涙は常に生成され,血液検査で確認されるような健康情報が含まれていると説明しました.「涙は泣くときだけではなく,常に出てきます.実際には涙は血液と非常に似ています.唾液や汗と同様に,涙膜にはプロテインや分子などのバイオマーカーが含まれており,体の内部の状態を示します.」
シェン医師は,涙の管（涙の排出経路）に設置可能なミクロバイオセンサーの設計を指導しています.この管は1〜2ミリメートルほどの狭い空間であり,病気と関連するバイオマーカーを連続的にモニタリングするためのセンサーの設計に取り組んでいます.この研究は,健康技術のイノベーションを推進する米国の連邦機関であるARPA-H（Advanced Research Projects Agency for Health）が資金を提供しています.
このプロジェクトの概念検証段階では,センサーは主に炎症と血糖値の2つのターゲットに焦点を当てます.炎症はIL-6という分子を測定することで評価され,これは乾眼症など多くの疾患に関連しています.シェン医師は,涙の血糖値は体内の血糖値と一致するため,糖尿病などの慢性疾患が適切に管理されているかを非侵襲的に追跡する可能性があると述べました.
「我々は毎分毎秒涙の成分をサンプリングし,ほぼ連続的にモニタリングできます.」とシェン医師は語りました.
センサーは,特定のタンパク質や分子を識別するようにプログラムされ,少なくとも6か月間のARPA-Hの目標期間にわたって,電源を確保し,ワイヤレスで健康データを送信する必要があります.チームは,センサーが体内からエネルギーを採取できる可能性を探っています.
「これは我々の工学の限界を押し広げる挑戦です.しかし,もし涙の管（puncta）ほどの狭い空間でこれができるなら,皮膚や腸などのより大きな空間でも同じ技術を応用できると考えています.私はこのテストが成功すれば,広範な健康モニタリングプラットフォームになると考えています.」
この設計は,乾眼症治療に用いられる下眼窩の涙の排水管（puncta）に挿入されるプラグをモデルにしています.これらのプラグは一般的に好意的に受け入れられ,6か月程度の寿命があります.そのため,研究チームはセンサーにも同様の寿命を目標としています.挿入手術は手術ではなく,最小限の麻酔で行われる予定です.
このデバイスは,ノースウェスタン大学が開発した3Dプリンティング技術を用いて製造されます.ノースウェスタン大学は,このプロジェクトの3つのパートナー機関の一つで,UWとMITとともに取り組んでいます.
シェン医師の役割には,センサーの臨床パラメータの提供が含まれ,涙の化学成分を取得し,バイオマーカーの濃度範囲を確立する作業も行います.UWの参加は,工学と医学をより直接的に結びつけるプログラムであるKEMi（Kren Engineering-based Medicine Initiative）の一環です.この研究を支える広範なARPA-HのイニシアチブはOCULABと呼ばれ,ARPA-H-SOL-25-115としてリストされています.
Twitterの共有: UWメディシンの医師と工学者が涙のセンサー開発を支援
