家庭用検査を可能にする小型レーザー技術を開発 (Miniature laser technology could bring lab testing into your home)

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2026-03-10 チャルマース工科大学

スウェーデンのチャルマース工科大学の研究チームは、家庭での医療検査を可能にする小型レーザー技術を開発した。研究では、分子を高精度に識別できる分光技術を極小サイズのレーザー装置として実装し、血液や唾液などの生体サンプル中の化学物質を迅速に検出できる可能性を示した。従来は大型の実験装置が必要だった分析を小型デバイスで行えるようにすることで、家庭や携帯機器での健康モニタリングや早期診断が実現する可能性がある。将来的には、感染症検査や代謝状態のモニタリングなど幅広い医療応用が期待されている。

家庭用検査を可能にする小型レーザー技術を開発 (Miniature laser technology could bring lab testing into your home)
A research team at Chalmers University of Technology, Sweden, has developed new laser technology that could lead to tiny, cost-effective biosensors. The sensors integrate lasers and optics together on a centimeter-sized chip, which could move testing from hospitals to patients’ homes. This, in turn, would free up hospital beds and reduce visits to clinics.

<関連情報>

オンチップメタグレーティング集積レーザーを搭載したフラットプラズモニックバイオセンサー Flat Plasmonic Biosensor with an On-Chip Metagrating-Integrated Laser

Erik Strandberg,Mindaugas Juodėnas,Hana Šípová-Jungová,Mikael Käll
ACS Sensors  Published: October 8, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acssensors.5c01997

Abstract

Metasurfaces are emerging as a transformative platform in optics, offering compact and versatile alternatives to bulky traditional components. Here, we present a metasurface-enabled, on-chip surface plasmon resonance (SPR) biosensor that enables label-free biomolecular analysis in a miniaturized, chip-scale format. By integrating flat metaoptics together with semiconductor lasers, a collimated fan of light for angle-resolved SPR measurements can be emitted directly into a glass substrate, eliminating the need for conventional optics. As a proof of concept, we demonstrate a bulk refractive index sensitivity of 4.9 × 10–6 RIU, along with multiplexed detection of low-molecular-weight microRNA with limits of detection of 0.1 nM via direct sensing and 0.02 nM with antibody amplification. The scalability of metasurface fabrication, coupled with the low cost of semiconductor lasers, suggests this platform can be readily adapted for diverse sensing modalities and mass manufacture, potentially transforming SPR beyond its conventional, benchtop implementations.

医療・健康
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