QST、病気検出に向けた量子センサ新製法を発表、粒子のばらつきを低減

QSTは2026年10月7日、ナノダイヤモンド量子センサの新製法を発表した。微小なダイヤモンド粒子を使うセンサで、特性のばらつきと信号強度の改善を報告した。

粒子ごとの違いを抑える新製法

小さな粒子を測定に使う際、粒子ごとの特性の違いが課題となる。QSTによると、従来製法では機械的に砕いた際の傷やひずみが測定誤差の原因だった。

新製法では、粒子間の特性のばらつきを従来の約4分の1に低減したとしている。感度指標の一つである量子センサ信号強度も55％向上したという。この数字は信号強度の改善を示すもので、病気の検出率を示したものではない。

共同研究には千葉大学、東京科学大学、京都大学、Type-I Technologiesが参加した。研究成果は2026年10月7日、ACS Nanoscience Auにオンライン掲載された。

かんたんに言うと、中心を残して削る

ナノダイヤモンドは、数十〜数百ナノメートル程度のダイヤモンド粒子だ。その結晶内にある特殊な構造「NVセンター」が、センサ機能を担う。QSTによると、温度による蛍光特性の変化を利用して温度を測れる。

新製法は、大きなダイヤモンド粒子に先にセンサ機能を作り込む。その後、空気中で加熱して表面を削り、粒子を小さくする。

たとえるなら、物を砕いて小片にするのではなく、外側を削って芯を残す作り方だ。QSTによると、結晶性の高い中心部分10％のみを取り出せる。優れた粒子を個別に選ばず、多数の粒子を一括して高性能化できるとしている。

細胞の中でも温度を計測

研究グループは、HeLa細胞内でセンサによる温度計測を実施した。QSTによると、細胞間の温度読み出しの不確かさを温度換算で約0.7℃まで低減した。

ここでの成果は、細胞内の温度を読み取る際の不確かさを抑えたことだ。血液から病気を見つけたという実験結果ではない。

QSTは、粒子や製造ロットが変わっても同じ結果を得ることが診断には必要と説明している。製造ロットとは、ひとまとまりで製造した単位のことだ。

まとめ

今回の発表は、センサの個体差を抑え、量産化につなげるための製法に関する成果だ。QSTは今後、製造工程の最適化を進める方針である。

応用先として期待しているのは、血液中の微量な疾患関連分子を検出する診断だ。細胞の温度からがんなどの病態を捉える検査にも、将来的な応用を期待している。こうした検査への道筋として、粒子をまとめて均質に作る技術が役立つ可能性がある。