全生物が放つ微かな光、医療応用へ研究進む

2026年7月28日、研究者らは全ての生物が放つ微かな光が非侵襲的な医療診断や環境モニタリングに利用できる可能性があると報告した。ネイチャー誌に掲載された研究では、肉眼では見えないこの超微弱光が細胞の健康状態を反映することを詳述している。

この光は生体光子放出として知られ、活性酸素種やその他の励起分子を含む代謝プロセスに由来する。科学者らは高感度光子計数器を用いて、ヒト、植物、微生物から生体光子を検出した。

放出強度はストレス、疾患、環境条件によって変化する。例えば、がん細胞は健康な細胞とは異なる生体光子シグネチャーを示し、ストレスを受けた植物は光パターンが変化する。研究者らは酸化ストレスが光子放出を増加させ、抗酸化物質がそれを減少させることを観察した。

この非侵襲的信号は、侵襲的手順や破壊的サンプリングに代わり、細胞状態の継続的モニタリングを可能にする。この研究は、腫瘍学、農業、生態学を変革し、生物学的活動に関する即時フィードバックを提供する可能性がある。

研究チームは1平方センチメートルあたり毎秒数光子という低い放出も測定した。また、現場で使用可能な携帯型検出器の試作機を製作し、実用化への道筋をつけた。

今後の取り組みとして、早期がん検出のためのハンドヘルド機器を含む臨床試験に向けた技術の改良が計画されている。農地にセンサーを設置して作物の健康状態をリアルタイムで監視し、化学物質の投入を削減できる可能性もある。研究者らは、測定の標準化と正常信号と病理学的信号の区別にはさらなる研究が必要だと警告している。