科学者らが超高感度ラマンイメージングシステムを開発し、腫瘍マーカーに結合したナノ粒子からの微弱な光信号を検出してがん組織を特定する。この技術は現在のツールよりはるかに感度が高く、がんスクリーニングを加速し早期発見を可能にする可能性がある。ミシガン州立大学の研究者らが主導し、このシステムは先進的なイメージングを臨床現場に導入することを約束する。
ミシガン州立大学定量健康科学・工学研究所のチームが、健康組織とがん組織を区別できるコンパクトなラマンイメージングシステムを開発した。この革新は、がん細胞上のCD44タンパク質などの腫瘍マーカーに付着するよう設計された表面強化ラマン散乱（SERS）ナノ粒子に依存する。これらのナノ粒子は微弱なラマンス信号を増幅し、システムが潜在的な腫瘍領域を自動的に強調する。
従来のがん診断は時間のかかる染色と病理医のレビューを伴うが、このツールはより高速な代替手段を提供する。「がん関連診断の従来法は、組織サンプルを染色し病理医が異常を探すため、時間と労力を要する」と研究チームリーダーのZhen Qiu氏は説明する。「当システムは病理を即座に置き換えるものではないが、診断を加速する迅速スクリーニングツールとして機能する可能性がある。」
2025年12月23日にOptica誌に掲載された研究は、同システムが同等の商用システムの信号より4倍弱いラマンス信号を検出できることを示す。分析中に波長を変動させるスイープドソースレーザーと、最小ノイズで個別光子を捕捉する超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（SNSPD）を組み合わせる。この構成はナノ粒子溶液でフェムトモル感度を達成し、乳がん細胞、マウス腫瘍、健康組織のテストで強いコントラストを提供する。
「SERS信号は腫瘍サンプルに強く集中し、健康組織では最小限のバックグラウンドのみ検出された」とQiu氏は指摘する。ファイバーカップリングのコンパクト設計は、ポータブルや術中用途への小型化を可能にし、生検精度を向上させ、非侵襲的に疾患進行を監視する。
今後の作業には、VCSELなどの高速レーザーによる読み出し速度向上、検証拡大、多重バイオマーカー対応が含まれる。研究者らはSNSPDデバイスでQuantum Opusと協力した。標的分子を調整することで、この手法は各種がんに適用可能となり、迅速な検出と治療により患者転帰を向上させる。