マサチューセッツ大医学部、肉眼で暗視が可能になるナノ粒子を発見

Credit: Gang Han

　マサチューセッツ大医学部の研究チームは現地時間27日、サンディエゴで開催されているアメリカ科学会(ACS)主催の「American Chemical Society Fall 2019 National Meeting & Exposition」で、ナノ粒子を用いて通常可視できない近赤外線を肉眼で見られる技術を発表した。

　人間やほかの哺乳動物の目は、400～700nmの波長の光を可視できる。一方、近赤外光は750nm～1.4μmの長い波長を持っているため、肉眼で視認ができない。そのため、天体観測などで人間が近赤外線を見るさいは、生物や物体から発生するNIR放射線を検出する機器を用いて観測する。

　しかし、研究チームは、アップコンバージョンナノ粒子(UCNP)と呼ばれる、希土類元素のエルビウムとイッテルビウムを含むナノ材料をねずみの目に注入することで、近赤外視力を与えることに成功したと発表した。この粒子を注入することにより、近赤外光の発する光子を可視できる緑色の光に変換できる。

　実験では、ねずみの目に注入したUCNPは10週間作用し、副作用も引き起こさなかった。しかし、研究チームのGang Hang博士は「公開された論文のUCNPは無機物で、いくつかの欠点があります」と述べ、生体適合性の問題や、人間が使用するためのUCNPの明るさを改善することなどの課題点を挙げた。

　あわせて、研究チームは希土類元素の代わりに有機色素で構成されるUCNPも実験しており、希土類元素を用いたUCNPより輝度が大幅に向上したという。加えて、環境規制上のハードルもより下がるのではないかという見解を示している。

　研究チームは、この技術を目の病気の治療のほか、薬物の検知などにも応用したいと述べている。