米国タフツ大学の電気・コンピュータ工学者サミール・ソンクサーレ氏らの研究チームが、唾液中のコルチゾール濃度を測定してストレスレベルをチェックできるスマートデンタルフロスを開発した。

これはフロス内の細い管で唾液を吸い上げ、フロスに取り付けられた電極を通過、内蔵センサーによって分析を行うシステムで、結果はスマートフォンアプリに送信される。

この発明の核心技術はeMIP（電重合分子インプリントポリマー）と呼ばれる材料で、これで特定の形状（この場合はコルチゾール分子の形状）に合わせた「型」を作ることで特定の分子を認識する。eMIPは抗体や受容体の作成に多大な投資を必要とせず、バイオセンサーの開発に通常必要な労力と費用を大幅に削減するものである。

今回の発明は、従来の血液検査や実験室でのコルチゾール分析と比較すると非常に簡単で、日々の習慣に取り入れることで継続も容易となる。現段階では実験室でのテストのみで実際の人によるフロッシングでは検証されていないが、将来的にはグルコースやホルモンレベルなど他のバイオマーカー検出への応用も期待される。

From: New Smart Dental Floss Can Detect Your Stress From Saliva

【編集部解説】

今回のタフツ大学の研究は、ヘルスケア技術の民主化という観点で極めて重要な意味を持ちます。従来のコルチゾール測定は血液検査や専門的な唾液分析が必要でしたが、この技術により日常的なオーラルケアの中でストレスチェックが可能になる可能性があります。

特に注目すべきは、eMIP（電重合分子インプリントポリマー）技術の応用です。この技術は分子の「型」を作るだけで済むため、従来のバイオセンサー開発で必要だった抗体や受容体の製造に比べて開発コストと期間を大幅に短縮できます。研究者によると、新しいマーカーが発見された場合でも「非常に短期間でポリマーキャストを作成できる」とのことです。

この技術の真の革新性は拡張可能性にあります。研究チームは既に、グルコース（糖尿病管理）、ホルモンレベル（妊娠可能性判定）への応用可能性を示唆しており、単一のプラットフォームで複数の健康指標をチェックする「マルチバイオマーカーチェック」の実現が期待されます。

ただし、現段階では重要な制限があります。研究者自身が認めているように、このプロトタイプは実験室のセットアップでテストされており、実際に人がフロスを使用する状況での検証は行われていません。また、この技術は診断ではなく「チェック」に適しており、血液検査が診断の金字塔であることに変わりはありません。

さらに、唾液中のバイオマーカーは個人差が大きいため、個別化された基準値の設定が必要になる可能性があります。研究者は「診断を受けて薬物治療を開始した後の追跡チェック」での活用を想定しており、初期診断での使用は想定していません。

プライバシーとデータセキュリティの観点からも課題があります。日常的なストレスデータの収集は、保険会社や雇用主による差別的利用のリスクを孕んでいます。特に職場でのストレスチェックが義務化された場合、労働者の精神的自由に対する新たな脅威となる可能性も否定できません。

長期的な視点では、この技術はパーソナライズドメディシンの基盤技術となる可能性があります。日常的な生体データの蓄積により、個人の健康パターンの把握や疾患の早期発見が可能になり、予防医学の新たな地平を開く可能性を秘めています。

【用語解説】

コルチゾール
副腎皮質から分泌されるステロイドホルモンで、「ストレスホルモン」とも呼ばれる。血糖値の調節、免疫機能の調整、炎症の抑制などの生理機能を持つ。慢性的な高濃度状態は糖尿病、骨粗鬆症、心血管疾患などのリスクを高める。

eMIP（電重合分子インプリントポリマー）
特定の分子の形状に合わせて作られた人工ポリマー。テンプレート分子（この場合はコルチゾール）の周りにポリマーを形成し、後でテンプレートを除去することで、特定分子にのみ結合する「記憶」を持つ空洞を作る技術。

毛細管現象
液体が細い管や隙間を自然に上昇する物理現象。表面張力と接着力により発生し、植物の水分吸収や紙タオルの吸水などで観察される。スマートフロスでは唾液を細いチャンネルに吸い上げるために利用される。

【参考リンク】

タフツ大学工学部（外部）
マサチューセッツ州メドフォードにある私立研究大学の工学部。バイオメディカル工学、電気・コンピュータ工学、化学・生物工学などの分野で先端研究を行っている。

ACS Applied Materials & Interfaces（外部）
アメリカ化学会が発行する査読付き科学雑誌。材料科学、バイオマテリアル、ポリマー、複合材料などの応用研究を扱う。

タフツ大学公式ニュース（外部）
タフツ大学が発表したスマートデンタルフロス研究の公式プレスリリース。研究の背景、技術的詳細、将来の応用可能性について詳述している。

【参考記事】

歯をきれいにするついでにストレスを測定できるデンタルフロスが開発される（外部）
日本のテクノロジーメディアによる詳細な解説記事。デバイスの構造、eMIP技術の仕組み、慢性ストレスの健康への影響について日本語で詳述している。

Smart Dental Floss Tracks Cortisol for Easy Stress Management（外部）
EMJ医学誌による詳細な技術解説記事。測定時間11〜12分、回収率98.64〜102.4%、ELISA検査との相関係数0.9910など具体的な精度データを報告。

Saliva-savvy smart floss is a stress-tracker（外部）
エルサレム・ポスト紙による報告。スタンフォード大学との共同研究であることを明記し、慢性ストレスが免疫機能低下や心血管疾患に与える影響について医学的観点から解説。

Researchers invent dental floss that can detect stress（外部）
英国の歯科専門メディアによる報告。eMIP技術の30年の歴史、石膏型に例えた技術説明、糖尿病・心疾患・がん検出への応用可能性について解説。

【編集部後記】

日常的なストレス管理について、皆さんはどのような方法を実践されていますか？今回のスマートデンタルフロスのように、既存の習慣に健康チェック機能を組み込むアプローチは、継続性の観点で非常に興味深いと感じています。特に、測定すること自体がストレス源にならないよう配慮された設計思想は、ウェアラブルデバイスの普及における課題を解決する一つのヒントかもしれません。皆さんは、このような「見えないヘルスケア」の進展をどう捉えられますか？

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