光で見る・視る・診る～可視化の科学～| 徳島大学准教授南川丈夫先生

徳島大学理工学部理工学科機械科学コース准教授南川丈夫先生

光で見る・視る・診る
～可視化の科学～

徳島大学
理工学部理工学科機械科学コース

准教授南川丈夫先生

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30分のミニ講義を聴講しよう！顕微分光学への誘い〜光で医療を変える〜

顕微分光学は、顕微鏡の中の小さな世界で、光をさまざまな色と波長に分けて、対象を分析する学問です。講義ライブでは、顕微分光学の可能性と魅力を解説します。また顕微分光学を駆使して、見えない病気を見える化する新しい医療の可能性について紹介します。

先生からのメッセージ

高校の授業の中には、苦手な科目もあるかもしれません。しかし、たとえ苦手でも、そしてその科目が受験に関係なくても、切り捨ててしまうことはよくありません。なぜなら、大学に進むと、自分が選んだ分野の勉強だけで済むことはほとんどなく、さまざまな分野の学問的知識が必要になるからです。
そのときに、苦手であっても少しの知識や関心を持っていれば、リカバーすることができます。「苦手である」「興味がない」といったレッテルを貼らず、幅広い学びを身につけましょう。

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夢ナビ講義も読んでみよう光の波長でがん細胞や末梢神経を可視化する　医療を変える顕微分光学

光が持つさまざまな色を利用する普段の生活の中で最もよく目にする光は、白い光です。光は波長によって赤・橙（だいだい）・黄・緑・青・藍・紫と色が変わり、すべての色が重なった状態が白い光です。「顕微分光学」という学問は、顕微鏡の中の小さな世界で、光をさまざまな色と波長に分けて、対象を分析する学問です。
光の種類も多数あり、細かなものを対象とする顕微分光学では「ラマン散乱光分法」という手法が使われます。これは、緑色の光を物質の中の分子に当てると、黄色や赤色の光が発生するという性質を使って、対象の状態を定量的に知る方法です。神経や組織を可視化光の研究は、医療分野への応用も進められています。例えば、がんの手術を行う際、がんがどこにあるのかを適切に知る必要があります。がん細胞は特殊な薬を投与して紫外線に近い色の光を当てると自ら光る性質があり、これを利用して、光を当てたときの色の変わり具合でがんの位置を可視化します。
また、がん治療では、がんの摘出とともに、がんの周辺にある末梢神経をいかに残すかが術後の回復に大きく影響します。末梢神経は非常に細かく、肉眼では周辺にある血管や膜、コラーゲンなどとの区別が困難です。しかし、特定の波長の光を当てると、色の変わり方から末梢神経の位置がわかるのです。医療の未来が変わる心筋梗塞の手術にも光による可視化が役立ちます。心臓にある心筋という筋肉が生きているかどうかで手術の方法は変わるため、心筋を可視化することで適切な手術や治療が可能になるのです。このような医療分野の基礎研究が進み、細胞や組織によってどのように色が変わるのかが明らかになってきました。
今後は実際に人体に応用し、患者の治療に結び付くか検証していく段階に入ります。組織や神経を可視化する技術が医療の現場で実用化されれば、これまで解剖学的な知識に頼って行われていた手術を、より適切に行うことができるようになるため、顕微分光学への期待はますます高まっています。