【大学研究室Vol.8】皮膚から出るガスを疾病予防に役立てる

皮膚から出るガスを疾病予防に役立てる

人間の身体からは、様々なガス(生体ガス)が放散されている。生体ガスの代表格は「呼気」だが、「皮膚」からもガスが放散されていることはあまり知られていない。その「皮膚ガス」の研究でトップを走っているのが、東海大学の関根嘉香教授だ。

「皮膚ガスには、100種類以上の物質が含まれています。どれも生体の代謝産物で、すべて意味のある生体情報を持ちます」

皮膚ガスの放散経路は、「血液中の化学物質が揮発して直接放散」「血液から汗腺を経由して放散」「皮膚表面で生成して放散」の3つ。皮膚ガスに含まれる化学物質の種類や量の分析により、健康状態の診断に利用できる可能性があるという。

「アルコールが代謝されると、血液中のアセトアルデヒドが揮発して皮膚から放散されます。筋肉が疲労すると乳酸やアンモニアがつくられ、乳酸は体内に溜まりますが、アンモニアは皮膚から揮発します」

皮膚から放散されるアンモニアに着目した関根教授は2015年、ガス検知器メーカーと共同で、身体の一部に貼るだけで疲労度がわかる手の平サイズのデバイスを開発。皮膚から放散されるアンモニアを吸着材に集めて色の変化を見る仕組みで、このデバイスを使えば、様々な仕事の現場で人材の健康管理に活用することができるという。

「アンモニア以外の物質を調べれば、例えば、糖尿病などの生活習慣病対策のほか、もしかすると、がんの早期発見に貢献できるかもしれません。用途はほかにも想定され、アセトアルデヒドで飲酒履歴を突き止めたり、食事制限時に出るアセトンで、脂肪の燃焼程度を判定し、過剰なダイエットによる健康被害を予防できる可能性もあります」

皮膚ガス分析による健康診断は、呼気分析のように、呼気量の多寡でガスの濃度が変化する心配がない。デバイスは小型で軽量、かつ電力を必要としないため、いつでもどこでも、そして誰でも簡便に使用できるというメリットがある。

「呼気を一日に何回も調べるのは面倒ですし、採血による健康診断は精神的、肉体的な負担を伴います。一方、皮膚ガスの検出は特別な動作が必要なく、負担が少ないことが特徴。また、網膜のように、個人が特有の皮膚ガスパターンを持つ可能性もあり、それを分析すれば、個人認証に利用できるかもしれません。皮膚ガス測定の実用化は、健康管理だけでなく、防犯対策にも役立つなど、社会的な意義は大きいと自負しています」