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不良医薬品を判別する楽器、画期的な発明…発展途上国で人命を救う

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 弦楽器の奏でる音は、弦の張力に加え、太さ、長さによって異なる。これは、ピアノやパイプオルガンのような鍵盤楽器でも、マリンバや木琴・鉄琴のような旋律打楽器でも、フルート・クラリネット・トランペットのような管楽器でも同様で、部材の太さや長さは音の高低を決定する重要な要素となる。また、忘れてはならないのが、楽器の素材である。材質が異なれば、やはり音の高低や音色に変化をもたらす。

 楽器のそんな性質を利用して、医療の現場が変わろうとしている。カリフォルニア大学リバーサイド校のボーンズ・カレッジ・オブ・エンジニアリング(BCOE)で助教授を務めるウィリアム・グローバー博士は、昨年9月12日、楽器によって生み出される音の周波数が楽器の物理的な特性によって決まってくる性質を利用して、数ある医薬品のなかに紛れ込んだ偽造薬不良医薬品を簡単に見つけ出すセンサーを開発し、オンライン学術雑誌「ACS Omega」において発表した。

 不幸なことに、発展途上国においては、数多くの偽造薬や不良医薬品が出回っており、問題となっている。WHO(世界保健機関)は、低所得国と中所得国におけるすべての医薬品の10%は偽造薬であると見積もっている。だが、偽造薬や不良医薬品を識別する機械は高価でベテラン技術者を要するため、発展途上国においては難しい課題となっている。

 そこで、グローバー博士が注目したのが、3000年前のアフリカの楽器「ムビラ(カリンバ)」だった。ムビラは、板や箱(共鳴板)の上に並んだ鉄や竹の棒を親指の爪ではじいて演奏するシンプルな構造の楽器である。主に棒の長さの違いで音の高低が決まってくる。だが、先に触れたように、楽器はその材質によっても奏でる音が異なる。であれば、調べたい物質を楽器の一部に含めれば、その物質によって特徴づけられた音が発せられるようになり、別の物質に置き換えれば、その別の物質に特徴づけられた音が発せられ、違いが判別できるのではなかろうか。つまり、音の比較によって、偽造薬や不良医薬品を見つけ出せるに違いない。

 そのように考え、グローバー博士率いるチームは、長さが段階的に異なる金属棒が配列されたムビラを改造した。自宅ガレージで廃材と金属管を見つけたグローバー博士は、その金属管をU字形に曲げてムビラの金属棒と置き換えた。そして、その金属管の中に調べたい液体を注入し、はじいて発せられる音を調べたのである。液体が異なればその密度も異なり、発せられる音の周波数も異なってくる。

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