プラズマで皮膚の再生を目指す
プラズマで皮膚を再生する
私が長年研究しているプラズマは、固体、液体、気体に続く物質の第4の形態と位置付けられるものです。温度を高めていくと、物質は、固体から液体、液体から気体に変化します。さらにその温度を上げていくと、分子がバラバラに分解されて原子になり、原子も、原子核からその周りを回っている電子が離れ、イオンとして存在するようになります。この状態がプラズマで、自然界では滝に発生するマイナスイオンもプラズマですし、雷もプラズマの一種です。さまざまな分野で工学応用されていて、出力を高くすれば10センチ以上もある鋼板を溶断することもできますし、空気清浄機や冷蔵庫に発生装置を組み込んで殺菌作用をもたせた家電も普及しています。
最近の研究で、このプラズマが人体の組織の活性化や再生を促すことがわかってきました。今、研究室では企業と共同で、この仕組みを応用した医療用の装置を開発中です。切り傷や火傷を負った患部にプラズマを照射することで、まずは殺菌し、さらに出力をしぼって長時間照射することで、細胞を活性化させ、その治りを早くすることが期待されています。装置を小型化して持ち運べるようにできれば、屋外での応急措置にも用いることができますし、家庭用に使いやすさを追求していけば、美顔器として、ニキビの予防や治療にも使えるようになるかもしれません。
さらに、この装置を応用してES細胞やiPS細胞の培養に生かそうという研究も他大学と共同で進めています。臓器や皮膚、神経細胞などを自由に作り出せる再生医療は、さまざまな病気への治療が望まれていますが、うまく分化させて、短期間で移植用の組織に作り上げるまでには、まだまだ課題が少なくありません。培養装置内でプラズマを発生させることで、組織の分化、培養を効率化できれば、再生医療の実用化が、さらに大きく近づくでしょう。

「病気の予知・予防も、医療工学に求められる大きな役割」と平田孝道教授
ICチップで24時間、体をモニタリング
プラズマの恩恵を最も強く受けて発展したのが半導体です。ICチップは、プラズマの力を利用したスパッタリングという手法で、薄い金属の膜を何層も作り、そこに電気が通る極細の溝を刻んでいきます。そのICチップの溝にある種のタンパク質を置き、そこに血液や唾液をかけると、その成分によって電気抵抗が発生するという現象をつかみ、医療器具への応用を進めています。
その好例となるのがアレルギー反応テストでの応用です。現在はパッチテストといって、アレルギー物質を含んだシールを肌に貼って赤くなったら、その物質のアレルギーだと診断しています。しかし、このデバイスを使えば、血液や唾液を一滴そのICチップに垂らすだけで、電気の流れる量が変わって、どの物質に対するアレルギーがあるかを自動的に判定できます。流路を細かく工夫してやることで、血液を血清と血球に分けるといった前処理の手間も省略できますし、流路の数を増やせば、一度に何十種類ものアレルギーを捕まえることができます。
また、バイオセンサーとして、生体情報のモニタリングにも応用可能です。例えば糖尿病の患者さんの診断と治療の基本となる血糖値を測るには、今は、針で指先を刺して取り出した血液に試薬を混ぜて判定していますが、ICチップを絆創膏のように皮膚に貼って、血中のグルコースの量から血糖値を測るということもできます。さらに入手したグルコースの量は、スマートフォンなどを介して、24時間モニタリングできます。現在の糖尿病の診断と治療は、空腹時の血糖値を測るのが基本ですが、日常生活を送るなかで食事によってどう変化するか、その後、どのように下がっていくかまで継続して計測するのは困難です。しかし、この技術が実用化できれば容易に計測できるようになりますから、今、世界中で急激に増えている糖尿病患者さんにとって大きな福音になるに違いありません。
全国のオススメの学校
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藤田医科大学(医療検査学科)大学・大学院・研究施設・大学病院をキャンパス内に有した、国際的医療人育成をめざす医療系総合大学。最新の学習環境、最先端医療の場での実習で、専門性と実践力を培い、医療教育の理想を追求していきます。私立大学 / 愛知
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東邦大学(生物分子科学科)「自然科学系の総合大学」として、生命にとって大事なものを探究しつづけている東邦大学。各分野の最先端のテーマにチャレンジできる研究環境があります。私立大学 / 東京・千葉
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大阪物療大学(診療放射線技術学科)「診療放射線技師による診療放射線技師の育成」が教育課程の大きな特徴。少人数制で、経験豊富な教授陣が専門基礎科目や専門科目の講義・実習を担当。卒業後の進路を見据えたきめ細かい授業を行っています。私立大学 / 大阪
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静岡理工科大学(理工学科)静岡県唯一の理工系総合大学。2026年4月には建築・都市デザイン学部を新設予定(設置構想中)。最新技術と実践的なビジネススキルを学びながら、学生自らの起業家精神を育て、社会に貢献できる人材を育成します。私立大学 / 静岡
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北海道情報大学(医療情報学部)新しい環境、新しい時代に合わせた最先端のITや情報を学問として効率的&集中的に学べるように、ユニークな学部・学科が揃っています。高い価値のある“情報”の力を身につけ、希望の未来を切り開けます。私立大学 / 北海道
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甲南大学(生命化学科)甲南大学の母体である甲南学園は2019年に創立100周年を迎えました。神戸の地で育まれた伝統と“ミディアムサイズの総合大学”の強みを活かして、学部の枠を超えた人物重視の教育で融合力を伸ばします。私立大学 / 兵庫
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鈴鹿医療科学大学(医用工学部)多彩な学部・学科、大学院を擁する医療・福祉系総合大学。学科の垣根を越えて全学部混在で学ぶチーム医療や、医療現場さながらの充実した学習環境が特徴です。私立大学 / 三重
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電気通信大学(情報理工学域)国公立大学 / 東京
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北海道医薬専門学校(診療放射線学科)ドラッグストアで活躍する登録販売者、ビューティスタッフ、病院や調剤薬局で活躍する医療事務、薬剤師アシスタント、病棟クラーク、診療放射線技師、看護師などを目指します。専門学校 / 北海道
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帝京大学(データサイエンス学科)帝京大学では宇都宮キャンパスの理工学部4学科を「総合理工学科」の4コースへ改組し、新たに板橋キャンパスに理工学部「データサイエンス学科」を設置します。※2025年4月開設私立大学 / 東京・栃木・福岡
医用工学とはどんな学問?
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赤い光を用いた患者さんにやさしいがん治療を研究する先生
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医療・福祉分野に貢献するロボットを創造する先生
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好きな工学と関心の高い医療を学んで、医療現場を支える臨床工学技士へ!
鹿児島天文館メディカルカレッジ 臨床工学学科
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庄司 茉央さん

人工透析分野に精通する臨床工学技士をめざします
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進化する技術・医療を学び続け、患者さんを支える臨床工学技士でありたい
群馬パース大学
保健科学部 臨床工学科(2022年4月より保健科学部から医療技術学部に名称変更)

技術と仕事を通して、人と社会に貢献しているという実感がいまのやりがいです
芝浦工業大学
システム理工学部 生命科学科(2026年4月、生命科学課程へ改組予定)

海外の研究者と組んで、先進分野の商品開発に力を注いでいます!
芝浦工業大学
システム理工学部 生命科学科(2026年4月、生命科学課程へ改組予定)