| Project/Area Number |
19K21962
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
TABATA Hitoshi 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 皮膚ガス / ガスセンサ / 酸化物半導体 |
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| Outline of Research at the Start |
日常で健康状態を常時手軽にモニタすることができれば、未病・健康寿命延伸に繋がる。呼気や皮膚表面から放出されるガス(皮膚ガス)はヘルスコンディションおよび病態と密接に関連しており、採取が容易で人体への侵襲や精神的な負担が伴わないバイオマーカである。糖尿病の場合大量のケトン体が血中に増加する。このケトン体の中で揮発性の高いアセトンは血液を通じて呼気や皮膚表面から放出されるため、皮膚放出アセトンの濃度をモニタリングすることで糖尿病の状態管理が可能となる。そこで皮膚ガス計測に必要な超高感度な計測機構を有し、ウェアラブル(小型)で繰り返し計測が可能な携帯型皮膚ガスセンサの開発に挑戦する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We have achieved the following: (1) Higher sensitivity due to nanostructure-controlled oxide semiconductors, (2) High-sensitivity gas detection at the level of several tens of ppb through sensor signal analysis using multiple gas sensors and data science.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
日常生活の中で自身の健康状態を常時簡便・手軽にモニタ可能なデバイスの存在は、個々人に合った適切な健康アドバイスを可能とし、未病・健康寿命延伸に繋がる。呼気や皮膚表面から放出される体ガスは健康状態や病態と密接に関連し、侵襲や精神的負担が伴わないバイオマーカである。特に皮膚ガスは呼気とは異なり計測に意識的動作が不要であるため、常時・無意識計測による健康管理が可能な健康状態/病態モニタとして、ヘルスケアおよび医療現場で切望されている。しかし皮膚ガス濃度はppb(10億分の1)レベルであり、極微量ガス検出が鍵となる。本研究成果は超高感度かつ装着可能な小型皮膚ガスセンサの開発の基礎となるものである。
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