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高輝度中赤外レーザーで糖だけを正確に捉えることができる非侵襲血糖値センサー技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)

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■「高輝度中赤外レーザー」で糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)

採血なしに指先で光に触れるだけで血糖値が測定できる|「高輝度中赤外レーザー」で糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)
採血なしに指先で光に触れるだけで血糖値が測定できる|「高輝度中赤外レーザー」で糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発|量子科学技術研究開発機構(QST)

参考画像:採血が不要、非侵襲血糖値センサーの実用化に挑戦(2017/8/18、量子科学技術研究開発機構プレスリリース)|スクリーンショット

採血が不要、非侵襲血糖値センサーの実用化に挑戦

(2017/8/18、量子科学技術研究開発機構プレスリリース)

山川考一グループリーダーらは、固体レーザーの最先端技術と光パラメトリック発振(OPO)技術2)を融合することにより、世界で初めて手のひらサイズの高輝度中赤外レーザーの開発に成功し、一定の条件の下、国際標準化機構(ISO)3)が定める測定精度(血糖値75mg/dl未満では±15mg/dl以内、75mg/dl以上では±20%以内に測定値の95%以上が入っていれば合格)を満たす非侵襲血糖測定技術を初めて確立しました。

量子科学技術研究開発機構の研究グループは、採血をせずに指に光を当てるだけで血糖値を測定できる技術を開発しました。

具体的に言えば、波長6μm~9μmの「高輝度中赤外レーザー」と呼ばれるレーザーを利用し、糖だけを正確に捉えることができる「非侵襲血糖値センサー」技術の開発を行ないました。




■背景・既存の技術

これまで糖尿病患者は自身の血糖値を調べるためには針を刺して採血することによる苦痛や何度も血糖値を測定しなければならないわずらわしさ、精神的ストレス、感染症のリスクなどの問題があり、非侵襲性の採血を不要とする測定技術が望まれており、このブログでも採血不要で血糖値などを測定する技術(非侵襲性の測定技術)を紹介してきました。

これらは近赤外光を照射することによる生体透過光あるいは反射光を利用し、グルコースの光吸収を計測するものや、温度や血中酸素飽和度を測定することにより間接的に血糖値を求めるものです。

近赤外光を用いて非侵襲で血糖値を測定する場合、近赤外光は生体上皮の毛細血管まで到達しやすいものの、例えば波長1.5 μmの光に対するグルコースの吸収に起因する光強度の変化率はわずか0.4%程度に過ぎません。

このため、検出される光強度は、グルコース以外の各種血液中の物質(タンパク質、脂質等)の影響を大きく受けます。

現在、複雑な計算を用いてグルコース成分だけを取り出す工夫が試みられていますが、臨床に必要とされる十分な測定精度を得ることができていません。

また、グルコース以外に起因する吸収は、環境条件(体温等)の影響を大きく受けることも実用化の妨げとなり、日本の厚生労働省や米国FDA(Food and Drug Administration)の承認は得られていません。

一方中赤外領域では、特定の物質のみに選択的に光エネルギーを吸収させることができるため、比較的容易にグルコースの吸収を計測することが可能ですが、しかし、セラミックヒーターなどの従来光源の中赤外領域での輝度が極端に低いため、血糖測定に必要とされる十分な精度が得られませんでした。

しかし、今回のプレスリリースによれば、従来の非侵襲血糖測定技術では、近赤外光を照射する測定の場合、糖以外のタンパク質、脂質などの各種の血液中の成分や体温などの環境条件の影響を大きく受けるため、臨床応用に耐える精度を得ることはできていなかったそうです。

また、中赤外領域では、特定の物質のみに選択的に光エネルギーを吸収させることができるため、グルコースの吸収を計測することができるのですが、セラミックヒーターなどの従来光源の中赤外領域での輝度が極端に低いため、血糖測定に必要とされる十分な精度が得られなかったそうです。

■まとめ

小型の非侵襲血糖値センサーが普及すれば、糖尿病患者さんのQOL(生活の質)が向上することが期待されます。







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白米を多く食べるアジア人、糖尿病リスク55%増|米ハーバード大研究

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■白米を多く食べるアジア人、糖尿病リスク55%増|米ハーバード大研究

白米を多く食べるアジア人、糖尿病リスク55%増 米研究

(2012/3/16、AFPBB)

白米を多く食べると2型糖尿病の発症リスクが高まる恐れがあるとの研究を、米ハーバード大の研究者らが15日の英医学誌「ブリティッシュ・メディカル・ジャーナル(British Medical Journal、BMJ)」に発表した。2型糖尿病は一部の国で患者数が急増している。

米ハーバード大の研究者らによれば、白米を多く食べると2型糖尿病の発症リスクが高まるおそれがあるそうです。

→ 糖尿病の症状・初期症状 について詳しくはこちら

孫氏の研究チームは、日本、中国、米国、オーストラリアで過去に行われた研究結果を再分析。のべ35万人以上の4~25年間にわたる追跡調査で、1万3000人以上が2型糖尿病を発病していることを確認した。

分析によれば、日中で実施された過去の調査では1人あたり1日平均3~4杯の米を食べていたが、米を多く食べた人では2型糖尿病リスクが55%高まった。一方、1週間に平均1~2杯と米の消費量が圧倒的に少ない米豪では、リスク上昇率は12%にとどまった。

米を多く食べた人は2型糖尿病の発症リスクが55%高まったそうです。

孫氏はこの分析について、調査対象者の食生活について米以外の詳細な情報がないこと、4つの異なった調査をメタ分析したものであることを指摘。

結果に100%の確証は得られないとしつつ「調査内容には一貫性があり、白米と糖尿病が関連しているという生物学的妥当性も見いだせる」と結論付けている。

その上で、より詳細な調査の必要と、糖分や脂肪分を多く含む食品への引き続きの注意を呼びかけている。

白米は世界で最もよく食べられている米の形態で、もみ米を脱穀・精米して作られ、成分のほとんどがでんぷんになる。

精白前の玄米は繊維やマグネシウム、ビタミンを多く含み、血糖値の上昇しやすさを示す「グリセミック指数(GI値)」も白米と比べて低い。

今回の研究では、白米と糖尿病が関連しているというものでしたが、これまで見てきた様々な記事を見るかぎり、日本人を含むアジア人は糖尿病になりやすいのではないかと思われます。

もちろん白米は血糖値が上昇しやすい(GI値の高い)食品であることは間違いないですが、糖尿病“やせ”の人こそ要注意|日本人の2型糖尿病の半数以上は標準体重以下かやせ形によれば、アジア人は欧米人に比べて体質的に血糖値を下げるインスリン分泌能力が低いため、太っていなくても糖尿病になりやすいため、たとえやせていたとしても糖尿病になる可能性があるということでした。

糖尿病“やせ”の人こそ要注意|日本人の2型糖尿病の半数以上は標準体重以下かやせ形

肉中心の食事では多量のインスリンを必要とするため、欧米人はインスリンを多く作れる体質になった。一方、穀物中心のアジア人の体はインスリンの分泌が少量でよかったのです」

ところが、日本人の食生活がほんの50年余りの間に激変。

インスリンの分泌が少ない体に必要以上の欧米化した高脂肪・高カロリー食が流し込まれるようになった。

加藤院長は、「少し体重が増えただけでもインスリン不足になり、肥満になる前に糖尿病になってしまう」と説明する。

「日本人は糖尿病になりやすい」認知度は4割未満

以前の記事(「やせ形で糖尿病」リスク遺伝子発見-東大)によれば、遺伝子変異により、KCNJ15と呼ばれる遺伝子の働きが過剰に高まり、インスリンの分泌が不足するため、痩せ型でも糖尿病を発症する危険性が高まるのだそうです。

欧州の糖尿病患者には肥満が多いのに対して、日本を含むアジア各国では、肥満でない人の発症が多いそうです。

日本人は太っていなくても糖尿病になりやすい体質を持っているため、「自分は太っていないから糖尿病は大丈夫」と思うのではなく、生活習慣を見直し・改善するようにしてください。

■玄米と糖尿病の関係

玄米に含まれる「ガンマオリザノール」に糖尿病の改善・予防効果|琉大など研究グループ

玄米のΓオリザノールが脳に働きかけ高脂肪食への誘惑を軽減する?

<糖尿病>ごはんで女性の発症リスク増

ブラウンフードダイエットとは?|低GIの食べ物を選んでダイエット

糖尿病の予防には白米などの精白した穀物より玄米などの全粒穀物を食べる人のほうがよい|米ハーバード大

同チームでは、日常的に摂取する白米の3分の1を玄米に置き換えることにより、2型糖尿病の発症リスクが16%下げられると推定。

また、日常的に摂取する白米すべてを玄米などの全粒穀物に置き換えれば、同リスクは最大36%下がると見積もっている。

エリカ・アンギャルさんおすすめ!ダイエット7つの食材|たけしの健康エンターテイメント!みんなの家庭の医学

雑穀米には食物繊維やビタミンが多く含まれている。

食物繊維には、便通の改善、コレステロールの低減に効果がある。

エリカ・アンギャルさんが、食物繊維を薦めるには、もうひとつ理由があります。

それが、GI値。

GI値(グリセリック・インデックス:血糖値の上がりやすさの指標)はエリカ・アンギャルさんのダイエット法の中核をなす考え方。

消化しやすい食品を食べると血糖値が急激に上がる。

インスリンが大量に分泌され、残った糖を脂肪に変えてしまう。

つまり、血糖値を急激に上げないことが、太りにくい体を作ることにつながるということです。

GI値が低い繊維質の食べ物は血糖値が上がりにくい。

■まとめ

米ハーバード大の研究者らによれば、白米を多く食べると2型糖尿病の発症リスクが高まるおそれがあるそうです。

ただ、これまでのニュースをまとめると、ポイントは白米の食べ過ぎというよりも、インスリンの分泌量に問題があるのであって、白米だけではなく、玄米・雑穀米をとり入れることが糖尿病の予防・対策になるのではないでしょうか。

→ 糖尿病の症状・初期症状 について詳しくはこちら

→ 糖尿病危険度チェック について詳しくはこちら







糖尿病関連ワード

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【子宮体がん】コーヒーを1日3杯以上飲む女性はリスクが6割低くなる!|厚労省研究班




■【子宮体がん】コーヒーを1日3杯以上飲む女性はリスクが6割低くなる!|厚労省研究班

coffee lover

by Camila Tamara Silva Sepúlveda(画像:Creative Commons)

コーヒー3杯で子宮体がん予防(2008/9/1、産経新聞)

子宮がん予防、コーヒーが効果? 厚労省研究班が調査

(2008/9/1、日本経済新聞)

厚生労働省研究班によれば、コーヒーを1日3杯以上飲む女性は、ほとんど飲まない女性に比べ、子宮がんの一種「子宮体がん」にかかるリスクが約6割低いそうです。

【仮説】コーヒーによって子宮体がんのリスクが低くなるメカニズム

コーヒーと子宮体がんの発生率との関係について|国立がん研究センター

子宮体がんは、子宮の袋状になった部分の内膜に発生するがんです。同じ子宮がんでも、入り口にできる子宮頸がんとは区別されます。子宮頸がんの主な原因はウイルスの持続感染であることが知られている一方、子宮体がんの発生にはホルモン環境が関与していると考えられています。

<中略>

子宮体がんのリスクを上げるメカニズムに、エストロゲンとインスリンが大きな役割をもっていると考えられています。あくまで仮説の域を出ませんが、コーヒーはこれらの要因、とくにインスリンの分泌に影響を与えて子宮体がんのリスクを低下させるのかもしれません。

疫学研究では、コーヒーを飲んでいる人では飲まない人より糖尿病の発症リスクが低いことが一致して示されています。また、糖尿病でない女性でもコーヒーを飲む人ほどインスリンの分泌が少ないというデータもあります。

子宮体がんは、肥満糖尿病の人、女性ホルモンの働きの活発な人がなりやすいとされているそうです。

このことから、コーヒーを飲むことで血糖値が下がる、もしくはコーヒーを飲むと女性ホルモンなどの濃度が下がり、子宮体がんを予防する可能性があるということが考えられるようです。







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コーヒーを飲む量を増やした人は、糖尿病にかかりにくくなる!?

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■コーヒーを飲む量を増やした人は、糖尿病にかかりにくくなる!?

a time for a cup of coffee

by Toshihiro Oimatsu(画像:Creative Commons)

コーヒー消費量増で糖尿病リスク低減か、研究

(2014/4/28、AFP)

コーヒーを飲む量を増やした人は、同じ量のコーヒーを飲み続けている人よりも成人で発症する糖尿病(2型糖尿病)にかかりにくくなるとする研究結果が、25日の欧州糖尿病学会(EASD)の学会誌「ダイアビトロジア(Diabetologia)」に掲載された。

<中略>

研究チームを率いた米ハーバード公衆衛生大学院(Harvard School of Public Health)のシルパ・ブパシラジュ(Shilpa Bhupathiraju)氏は「コーヒー摂取量の変化は、比較的短期間のうちに糖尿病リスクに影響を及ぼすようだ」と述べた。

コーヒーを飲む量を増やした人は、糖尿病にかかりにくくなるとする研究結果が発表されたそうです。

精神的要因、コーヒーと糖尿病との関連について|多目的コホート研究|国立がん研究センター

コーヒーをよく飲む人たちでは糖尿病発症のリスクが低くなる傾向が見られました。これは男女とも統計学的に有意な傾向でした。コーヒーには、ストレス緩和以外にも、糖尿病リスクを下げるような独自の効果があると考えられます。

コーヒー摂取量と糖尿病発祥の関連を調べた研究においても、コーヒーをよく飲む人たちでは糖尿病発症のリスクが低くなる傾向があり、コーヒーに含まれる何らかの成分に糖尿病リスクを下げる効果があると考えられるそうです。

ただ、記事全体を読むと、今回の研究はコーヒーの飲む量を増やしたことによる短期的な効果があることを示しただけで、長期的にコーヒーの摂取量を増やしたことが糖尿病リスクを減らしたことを示すわけではなく、単純にコーヒーの摂取量を増やして糖尿病を予防しましょうということにはならないようです。

→ 糖尿病の症状・初期症状 について詳しくはこちら

→ 糖尿病危険度チェック について詳しくはこちら




→ コーヒーに含まれるクロロゲン酸は糖尿病の発症抑制や血糖値を改善する効果がある! について詳しくはこちら




【コーヒー関連記事】
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【激痩せ】#タカアンドトシ タカさん、血液検査で糖尿病予備軍といわれ、17キロダイエット!痩せた方法とは?

健康・美容チェック > 糖尿病 > タカアンドトシのタカさん、血液検査で糖尿病予備軍といわれ、17キロダイエット




【目次】

■タカアンドトシのタカさん、血液検査で糖尿病予備軍といわれ、1か月で8キロダイエット

タカトシのタカ、1カ月8キロ減 糖尿病寸前で決意

(2017/6/22、日刊スポーツ)

イベント後の囲み取材で、タカは「番組(の企画)とかじゃなくて、自分で…年に1回の人間ドックで、血液検査で糖尿病予備軍と言われて。子どもの顔を見ていたら、こいつが大人になるまでは生きたいと思って。

タカアンドトシのタカさんがイベント後の囲み取材でのコメントによれば、血液検査で糖尿病予備軍といわれ、自身の子供が大人になるまではいきたいと思い、1か月で8キロやせたそうです。

タカトシ・タカ、3ヶ月で17キロ減量 原因不明でトシ「笑えないよ!」

(2018/4/2、オリコン)

見るからにほっそりしたタカが「私もね、3ヶ月で17キロ痩せました」と負けじと宣言。

タカトシ・タカ 17キロ減量 秘訣は「毎日体重計に乗ること」

(2018/4/12、オリコン)

「やはりポイントは毎日体重計に乗ること。だと。」と体重計で毎日測ることが、減量の秘訣であることを伝えた。

この記事から考えたことは2つです。

1つは、健康を取り戻すために本気でダイエットをするためには、自分にとっての大事なきっかけが必要なこと。

もう一つは、急激なダイエットを行なった際にはリバウンドの恐れがあり、そのリバウンドは糖尿病になるリスクを高めてしまう可能性があることです。

→ こんな生活をしていると「糖尿病(糖尿病予備群)」になるかも!?|ある社会人男性の生活 について詳しくはこちら




■行動を変えるにはきっかけが大事

「#Noom」|人工知能(AI)と専門コーチが行動変容をサポートするヘルスケアアプリ|特定保健指導プログラムも開始によれば、行動変容を促すためのプログラムをステージごとに分けて考えているようです。

ステージ1 意識を変えよう

まず、今の自分の状態を知り、正しい食事・運動・睡眠などの知識を知るのが最初のステップです。

ステージ2 行動を変えよう

課題を見つけ、動機づけを行いながら、具体的な行動を実行に移していきます。

ステージ3 習慣を変えよう

健康習慣を身につけて、プログラム終了後も継続できるようにしていきます。

「習慣の力」(著:チャールズ・デュヒッグ)によれば、

デューク大学の学者が2006年に発表した論文によると、毎日の人の行動の、じつに40%がその場の決定ではなく習慣

なのだそうです。

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また、「スイッチ 変われないを変える方法」(著:チップ・ハース ダン・ハース)によれば、セルフ・コントロールは消耗資源であり、例が挙げられています。

スイッチ! ──「変われない」を変える方法 (ハヤカワ・ノンフィクション文庫)

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例:ウェディングレジストリ(アメリカで結婚時に新郎新婦が作る結婚祝儀のほしいものリスト)の作成やコンピュータの購入など複雑な選択や検討をさせられた人々はさせられていない人々よりも集中力や問題解決能力が落ちる事が分かっている。

例:ある研究によると、感情を抑えるように支持された被験者は、自由に涙を流した被験者と比べて、その後の身体持久力が低下することがわかった。

私たちはあらゆる場面でセルフ・コントロールを消耗するものであり、一つ一つの行動をいちいち決定してしまうと疲れてしまうため、人は習慣として自動化された行動をしてしまうのです。

つまり、反対に考えると、変化を起こしたいときには、自動化された行動=習慣を変えなくてはならないのです。

では、どのようにすれば習慣を変えることができるのでしょうか?

「習慣の力」(著:チャールズ・デュヒッグ)によれば、人間の心理には、2つの基本原則があるそうです。

1.シンプルでわかりやすいきっかけを見つけること

2.具体的な報酬を設定すること

新しい習慣作りには、「きっかけ」と「報酬」が重要です。

「習慣の力」(著:チャールズ・デュヒッグ)では、「きっかけ」と「報酬」についての具体的な例が紹介されています。

新しい運動習慣を身につけるのに成功した人々の研究では、職場から帰宅した直後にジョギングに行くといった特定のきっかけと、罪悪感から解放された夜のテレビ鑑賞やビールといった具体的な報酬を設定した人のほうが続きやすいことがわかっている。

食餌療法についての研究では、挫折せずに新しい食習慣をつくり上げるのには、前もってメニューを作成しておくなど、事前にきっかけを決め、シンプルな報酬を設定する必要が有ることも判明した。

あるグループでは、92%の人が、気持ちが良いから習慣的に運動すると話している。運動で分泌されるエンドルフィン等の神経伝達物質を期待し、求めるようになるのだ。

毎朝、走りたければ、シンプルなきっかけと明確な報酬を選ぶ必要がある。

しかし、その後の無数の研究によって、きっかけと報酬そのものには新しい習慣を長続きさせる力はないとわかった。脳が報酬を期待するようになってはじめて、つまりエンドルフィンや達成感を求めるようになってはじめて、毎朝、ジョギングシューズのヒモを無意識のうちに結ぶようになるのだ。きっかけはルーチンを生み出すだけでなく、その先の報酬への欲求を生み出すものでなくてはならない。

「きっかけ」と「報酬」は新しい習慣を作るうえで欠かせないものですが、「きっかけ」と「報酬」そのものには新しい習慣を長続きさせる力はなく、「〇〇したい」「〇〇がほしい」というような明確な欲求が習慣のための原動力となるのです。

そのため、このプログラムにおいては、変わりたいという感情をいかに生み出すのか=「動機づけ」をいかに行うかがポイントになってくるのではないでしょうか?

タカさんのケースでは「子供のために長生きをしたい」という「動機づけ」によりダイエットに成功したと考えられます。

今後はその状態(生活習慣)をいかに維持していくかです。

■正しい食事・運動・睡眠などの知識を知るのが重要

蕎麦

by hiro(画像:Creative Commons)

ただ、記事の中からダイエットのやり方を判断すると、心配な点もあります。

炭水化物や脂ものを抜くダイエット

今日もマネジャーに『サラダ、買ってきてくれないか?』と言ったり、そばしか食べなかったり、やってますね」と相方の努力を明かした。

食事のバランスを変えたダイエットではなく、食事の量を減らしたことによるダイエットであるため、ストレスによるリバウンドが気になります。

激ヤセしたマシュー・マコノヒー、糖尿病になる危険性もで紹介した映画『ザ・ダラス・バイヤーズ・クラブ』で演じるHIV患者の役作りのため、約17kgの減量を行なったマシュー・マコノヒーのインタビューによれば、激ヤセした人は体重を正しい方法で増やさないと糖尿病になるおそれがあることを懸念しているそうです。

先程紹介した行動変容を促すためのプログラムでも、「ステージ1 意識を変えよう」が最初のステップにあるように、まず、今の自分の状態を知り、正しい食事・運動・睡眠などの知識を知るのが重要です。

そうしなければ、体重だけ落とせばいいという間違ったダイエットをしてしまう恐れがあり、続けることができず、リバウンドをしてしまう恐れがあります。

■まとめ

糖尿病予備軍の段階でダイエットに取り組んだことは素晴らしいことです。

ただ、今の自分の状態を知って、正しい食事・運動・睡眠の知識を知り、その知識に従ってダイエットしているといいのですが。

→ 糖尿病の症状・初期症状|糖尿病とは について詳しくはこちら

→ 糖尿病危険度チェック について詳しくはこちら







■糖尿病の症状の例

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