「夢の物質」と呼ばれるグラフェンが脳の秘密を解くための鍵となった。優れた電気伝導度と薄くてよく曲がる柔軟性を活用して「グラフェンチップ」を作り、これを脳表面に付ければ脳が送る信号を精密に把握できる。イギリスの科学者たちが初めて関連臨床に成功したと発表し、世界中の研究者たちが盛り上がっている。
脳腫瘍手術は正常脳組織に微細に浸潤しているがん細胞をきれいに除去するのがカギだ。グラフェンブレインチップを活用すれば「がん細胞だけ正確に選抜すること」が可能になり、脳腫瘍手術の新起源を開くという評価が出ている。
4日、科学技術界によると、イギリスのソルフォード王立病院で最近、脳腫瘍患者を対象にブレインチップ移植手術が行われた。患者の頭蓋骨の一部を除去し、０．３ナノメートル（ｎｍ・１ｎｍは髪の厚さの約５万分の１）の厚さの非常に薄いチップを脳表面に設置した。
ブレインチップ開発会社であるスペイン「インブレインニューロエレクトロニクス」のコスタス・コスタレローズ（イギリスマンチェスター大学ナノ医学科教授）設立者は、「正常脳細胞と異常癌細胞を区別するのに、グラフェン基盤の脳・コンピューターインターフェース（BCI）」装置を使用した。これは全世界初の臨床試験」と強調した。
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切手サイズのこのチップは何千もの電気接点を持っています。この接点を通じて脳信号を読むと、一緒に走った送信機が関連情報を外部に送ります。今回の研究の最大の成果は、マイクロメータ（μｍ・１μｍは１００万分の１ｍ）レベルの精度で脳信号を把握したという点だ。通常、クモの糸の太さが3～8μmであることを考えると、顕微鏡で細胞を覗くように精密に正常細胞とがん細胞を区別できるという話だ。
人の脳には約860億個の神経細胞が存在する。これらの神経細胞は互いにシナプスで連結されている。人が動いて、何かを感じ、考えるたびに小さな電気刺激が生成され、ある神経細胞から別の神経細胞に信じられないほど速く伝達される。 BCIはこのシステムを解読し、コンピュータに信号を送り、人間の脳とコンピュータをつなぐインターフェースです。
イロンマスクが率いる「ニューラルリンク」などがBCIを実現しようとする代表的な企業に挙げられる。科学界では脳に損傷を与えず、脳信号の解読の正確性と解像度を高めることに注力している。脳表面に電極を貼り付けて脳信号を読み取ろうとする試みが最も多いが、内部に電極を植えるのに比べて解読精度と解像度が低下することが欠点である。
インブレインニューロエレクトロニクス研究チームはグラフェンという新素材に注目した。ブレインチップの研究者であるチョ・イルジュ高麗大学医大教授は「グラフェンを電極として使うと抵抗が少なく信号を読み取る上でノイズが少ない」とし、「電極として白金など他の材料も使われるが、グラフェンほどの性能に追従する素材がない」 」と説明した。チョ教授は「グラフェンが体内で安定して維持されることが難しい」とし「臨床に入ったということはグラフェンの毒性において安全性がある程度検証されたと見ることができる」と評価した。
この物質を発見しただけでもノーベル賞を受けることができた。 2010年、ノーベル物理学賞を受賞したコンスタンティン・ノボセロフシンガポール国立大学教授（元イギリスマンチェスター大学教授）は鉛筆審の材料である「黒鉛」をスコッチテープで何度か貼り付けたが、グラフェンを発見した。黒鉛はグラフェンを縦に層層が連結した物質であった。彼はグラファイトからグラフェンを分離することに成功した。
ノボセロフ教授は現在、インブレインニューロエレクトロニクスの諮問委員会委員として活動している。彼は「グラフェンの優れた特性が医療技術の新たな地平を開いている」とし「今回の臨床試験は画期的な成果につながるだろう」と明らかにした。
今回の臨床時に設置したブレインチップは現在まで正常に動作していることが確認された。これまで脳細胞シグナルのうち周波数が高いか低い場合は把握が難しかったが、これらのシグナルまで全て感知していることが分かった。インブレインニューロエレクトロニクス研究チームは「脳の広範な電気信号を非常に正確に把握している」と説明した。
今回の臨床はグラフェンを活用したブレインチップの初臨床試験という意味がある。インブレインニューロエレクトロニクスのほか、グラフェンを活用したブレーンチップをいくつかの研究チームが開発中だ。同社は今回の臨床で約10人の患者を対象にブレインチップを挿入する予定だ。脳腫瘍細胞と比較して、健康な細胞において電気信号がどのように伝達されるかについての理解をはるかに高めることが期待される。これに基づいて、脳卒中やてんかんを含む他の多くの疾患を研究するのに役立ちます。
大韓脳腫瘍学会によると、国内で毎年2500～4500人の脳腫瘍患者が発生している。脳腫瘍で約2万人余りが苦しんでいると推定され、脳腫瘍患者の5年生存率は65％で、他のがんに比べて低い方だ。
#脳腫瘍正確に見つけたがん細胞を区別する切手だけのチップの正体は