バイオ光技術を用いた生体多成分ガス情報の同時リアルタイム動画像化カメラの開発

• Project/Area Number: 21H04888
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
• Research Institution: Institute of Science Tokyo (2025); Tokyo Medical and Dental University (2021-2024)
• Principal Investigator: 三林 浩二 東京科学大学, 総合研究院, 教授 (40307236)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯谷 健太 東京科学大学, 総合研究院, 講師 (00853045) ; 市川 健太 東京科学大学, 総合研究院, 助教 (80981787) ; 荒川 貴博 東京工科大学, 工学部, 准教授 (50409637) ; 當麻 浩司 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (40732269)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥41,730,000 (Direct Cost: ¥32,100,000、Indirect Cost: ¥9,630,000); Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2024: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000); Fiscal Year 2022: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2021: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
• Keywords: ガス情報 / 動画像化 / 生体ガス / バイオ光

Outline of Research at the Start

疾病・代謝などに伴い、呼気・皮膚ガスとして発生する複数の揮発性成分を、同時に動画像として撮像可能なカメラ装置を構築し、混合ガスの多色イメージングを行う。これまでに開発した「バイオ光反応によるガス情報の光情報への変換技術」を発展させ、代謝や疾病などに関わる複数のガス成分を、各酵素にて選択的に認識し、異なる波長の光現象に導き、分光カメラにてイメージングする。本カメラ装置では、生体ガス中の多成分の動画像化を進め、代謝・疾病に基づく「呼気や皮膚ガス中の複数成分」の動画像化を可能とし、空間分布や濃度の経時変化を調べることで、代謝現象や生理作用、薬理作用の非侵襲評価を行う。