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大きな災害が起きたとき、医療の現場でまず知りたい数字が2つあります。けが人の血液型と、ヘマトクリット。ヘマトクリットは血液のうち赤血球が占める体積の割合で、大量に出血していないか、貧血がないかの目安になります。輸血の判断にはどちらも欠かせません。けれど、この2つを測る装置は病院の検査室にあるもので、電気と、ミリリットル単位の血液と、訓練を受けた人が要ります。停電した被災地や、人里離れた診療所では、そこがそのまま壁になります。
国立台湾大学の Chien-Fu Chen らは、この2つを電源なしで、血液3マイクロリットル（1滴に満たない量）から、1分で同時に読み取る手回しの装置を作りました。Biosensors and Bioelectronics 誌に載った論文です。
遠心力で流し、幅7.5マイクロメートルの隙間で止める
装置の心臓部は、手のひらに載るプラスチックのマイクロ流体チップと、それを回す手回しの遠心台です。ハンドルを回すと遠心力でチップの中心から外へ血液が押し出され、曲がりくねった細い流路を進むあいだに、流路にあらかじめ乾燥させて置いてある抗体と混ざります。抗体は、特定の血液型の赤血球だけにくっついて、血球どうしを凝集させる（固まらせる）たんぱく質です。
流路の出口には、幅およそ7.5マイクロメートルの微細な隙間（マイクロスリット）が作ってあります。赤血球1個は直径7〜8マイクロメートルで、柔らかく変形するので1個ずつなら隙間を通り抜けられますが、凝集して塊になると通れずに引っかかります。流路は3本あって、それぞれ A 型・B 型・Rh 型を見分ける抗体が入っています。どの流路の出口に塊が溜まったかを見れば、血液型が読めます。
ヘマトクリットは、同じ仕掛けの別の読み方で測ります。隙間に引っかかった赤血球の帯の長さは、血液中の赤血球の量に比例します。ヘマトクリット10〜60パーセントの範囲で帯の長さは直線的に変わり、決定係数は0.99でした。つまり、帯の長さを物差しで読めばヘマトクリットが分かります。
回す速さは気にしなくていい
手回しの装置で心配なのは、回す人によって速さが違うことです。チームは流路の長さ・曲がりの半径・深さを組み合わせて試し、血液と抗体がよく混ざり、流れが安定し、結果が読みやすい形を選びました。その結果、ハンドルを回す速さが変わっても測定値は変わらず、「正しい速さ」を守る訓練は要らないことが分かりました。
精度の確認には、臨床の血液検体21件を使いました。病院の自動分析装置の値と比べると、ヘマトクリットの差の平均は0.126ポイント、95パーセントの検体が収まる差の範囲は −0.63〜0.88ポイントでした。論文はこれを「強い一致」と書いています。装置の大きさは180×60×50ミリメートルで、テレビのリモコンより少し大きい程度。測定は1分以内に終わります。
まだ「21検体」の段階
電気の要らない血液検査の試みは、これが初めてではありません。紙とひもで作った遠心分離機や、ヘマトクリットだけを測る手回しの装置は以前からあり、同じ研究室もオルゴールの仕組みを使ったヘマトクリット測定器を2023年に発表しています。今回の装置の新しさは、血液型とヘマトクリットという別々の2つの測定を、1枚のチップの同じ隙間で、同時に片づけたところにあります。
ただし、論文自身が課題を並べています。検体は21件と少なく、対応しているのは ABO と Rh の主要な8つの血液型だけで、まれな血液型は扱えません。極端に高い、あるいは低いヘマトクリットも検証の範囲外です。チームは、ほかの血液型系への拡張、検証範囲の拡大、多施設での大規模な臨床試験を次の段階に挙げています。研究室の実験台と、ほこりと暑さの中の被災地はまったく違う環境なので、現場での試験も必要になります。
Chen は ScienceAlert の取材に、目標は2つの基本的な血液検査を検査室の外へ出し、電気も専門の訓練も要らない形で最前線の救助者の手に渡すことだ、と話しています。装置の仕組みそのものは、抗体で固める、隙間で止める、帯の長さを読む、という古典的な原理の組み合わせです。新しい原理を発明したのではなく、電気と訓練を前提にしていた手順を、手回しの力と流路の設計で置き換えた研究だと言えます。
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出典
- Chien, Y.-S., Chang, C.-Y., Chiu, P.-Y., Chen, C.-F. (2026) “Hand-powered micro-slit–gated microfluidics for concurrent blood typing and hematocrit estimation” Biosensors and Bioelectronics 315, 119215. https://doi.org/10.1016/j.bios.2026.119215
- ScienceAlert “This Hand-Cranked Device Can Tell You Your Blood Type And Red Cell Levels in a Minute”（2026年11月3日、David Nield）https://www.sciencealert.com/this-hand-cranked-device-can-tell-you-your-blood-type-and-red-cell-levels-in-a-minute
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