タイヤ添加剤の生体内動態を可視化する新技術の開発

国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）と東京科学大学、電気通信大学、慶應義塾大学、スタンフォード大学の研究グループが、タイヤ添加剤の一種である6PPDの生体内動態を可視化する新しいイメージング技術を確立しました。この手法は、アルブミンという生体内タンパク質と特異的に結合する発光インジケーターを用いており、化学物質の動きや挙動を迅速に検出できることが特徴です。

新たな発光インジケーターの開発

研究チームはアルブミンに特異的に結合し、可視光を放出する発光インジケーターを設計しました。このイメージング技術によって、タイヤ添加剤である6PPDが生体内に取り込まれた後の挙動を20分以内に観察できることが確認されました。特に、発光インジケーターは化学物質が存在するとその強度が変化するため、これを指標にして迅速に化学物質の存在を可視化することが可能です。

環境モニタリングへの応用

この技術は、紙ベースのセンサーにも実装されており、アルブミンを塗布した紙片に検体と発光インジケーターを混ぜるだけで、化学物質のアルブミンへの作用を簡便に可視化できます。このため、大型分析機器を必要とせず、環境モニタリングの現場での迅速なスクリーニングが期待されます。

特に、6PPDはタイヤの劣化を抑えるために使用される添加剤ですが、環境中では6PPD-Qという毒性の高い物質に変化します。これらの物質は河川や海の生態系に影響をもたらすため、この技術により環境中の6PPDおよびその酸化生成物の監視が可能になるとされています。

生体イメージングの革新

実際に行われた生体実験では、マウスの肝臓において6PPDがアルブミンと結合する様子が生きた状態で視覚化され、これは世界初の成果です。この技術をさらに進化させることで、医療や創薬分野での利用も見込まれています。特に、アルブミンへの結合特性を利用して、薬物候補化合物の体内動態の評価に役立つスクリーニング手法としての活用が考えられています。

さらに、尿や血液など体液中のアルブミン状態を指標とした簡便な診断キットへの応用も期待されています。アルブミン量の変化を捉えることで、健康状態のモニタリングツールとしての利用も進められるでしょう。

今後の展望

今後は、この発光インジケーターの適用を広げ、多様な化学物質に対応することを目指しています。その結果、環境診断プラットフォームとしての確立を図り、より一層の社会貢献が期待されます。

この研究成果は、2026年9月28日に「Environmental Science & Technology」に掲載される予定です。是非、今後の進展を注目していきたいところです。