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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Research and development of a sheet-type autonomic function monitoring system

Research Project

Project/Area Number 16H01857
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

関谷 毅  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80372407)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsフレキシブルエレクトロニクス / シート型生体計測システム / 生体BIG DATA
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、申請者が世界に先駆けて開発した【ウルトラフレキシブル生体信号計測シート(Nature2013, Nature Mater.2010, Science2008, Nature Comm.2014)】を用いて、自律神経機能を定量的に無線計測できる“パッチ式センサシステム”を開発する。更年期障害に不安を抱える女性の“日常生活時、および睡眠時に装着感なく”「脳波」、「心電(心拍)」、「体動」、「発汗」を同時計測できる新しい家庭内医療診断に資するセンサ開発である。さらに、更年期障害関連の生体BIG DATAを解析する手法を情報処理科学の観点から開発することで、膨大に生まれる情報を“可視化”する。更年期症状の把握、疾病程度を包括的に計測、解析することで、更年期障害の定量的診断、早期発見、ホルモン療法などの早期治療への医療基盤を作り出す。特に更年期障害簡易スクリーニング法の開発、潜在的な更年期障害の検出方法を確立することを本研究の目的とする。

これまでの取り組みにより、シート型心電計測、体動計測、発汗計測システムのプロトタイプを完成させ、シート型脳波センサとの連動を行ってきた。最終年度は、医学部とのより緊密な連携を行うことで、医療ニーズに即した計測持続時間の実現とユーザー目線での実用開発と検証を行ってきた。具体的には、システム全体としての低消費電力化アルゴリズムの開発と、システム全体の軽量化を行うことで、24時間以上の常時計測を実現する取り組みを進めてきた。一連の取り組みを通して、脳波ー心電ー体動ー発汗の包括的な計測を長時間可能にすることに成功するとともに、そのデータの解析手法を医師とともに開発することに成功した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (5 results) (of which Overseas: 3 results)

  • [Journal Article] Raman Spectroscopic Studies of Dinaphthothienothiophene (DNTT)2019

    • Author(s)
      B.S. Bhardwaj, T. Sugiyama, N. Namba, T. Umakoshi, T. Uemura, T. Sekitani, P. Verma.
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 12 Pages: 615 (10pages)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-Term Implantable, Flexible, and Transparent Neural Interface Based on Ag/Au Core-Shell Nanowires2019

    • Author(s)
      Teppei Araki, Fumiaki Yoshida, Takafumi Uemura, Yuki Noda, Shusuke Yoshimoto, Taro Kaiju, Takafumi Suzuki, Hiroki Hamanaka, Kousuke Baba, Hideki Hayakawa, Taiki Yabumoto, Hideki Mochizuki, Shingo Kobayashi, Masaru Tanaka, Masayuki Hirata, Tsuyoshi Sekitani
    • Journal Title

      Advanced Healthcare Materials

      Volume: 1900130 Pages: 1900130

  • [Presentation] Electric resistivity modulation by proton control using an electric field effect in HVO2-FET structures2019

    • Author(s)
      Keita Muraoka,Teruo Kanki,Takafumi Uemura,Tsuyoshi Sekitani,Hidekazu Tanaka
    • Organizer
      The 22nd SANKEN International Symposium The 17th SANKEN Nanotechnology International Symposium
  • [Presentation] A Contact Resistance and Noise Amount Evaluation Method for Wearable EEG Sensors2019

    • Author(s)
      M. Inaoka, S. Izumi, S. Yoshimoto, T. Nezu, Y. Noda, T. Araki, T. Uemura, T. Sekitani
    • Organizer
      The 22nd SANKEN International Symposium, The 17th SANKEN Nanotechnology International Symposium
  • [Presentation] Enhancement of resistive modulation in nano-convex VO2 FET2019

    • Author(s)
      Yoshihide Tsuji,Teruo Kanki,Takafumi Uemura,Tsuyoshi Sekitani,Hidekazu Tanaka
    • Organizer
      The 22nd SANKEN International Symposium, The 17th SANKEN Nanotechnology International Symposiu
  • [Presentation] Raman Spectroscopic Investigation of Dinaphthothienothiophene in a Transistor Devic2019

    • Author(s)
      B. S. Bhardwaj, T. Sugiyama, N. Namba, T. Umakoshi, T. Uemura, T. Sekitani, P. Verma
    • Organizer
      第66回応用物理学会春期学術講演会
  • [Presentation] Magnetic Resonance Wireless Power Transmission System for an Implantable Sensor in the Common Marmoset2018

    • Author(s)
      M. Fujii, S. Yoshimoto, T. Nezu, H. Ohta, H. Hamanaka, T. Araki, Y. Noda, T. Uemura, M. Hirata, T. Sekitani
    • Organizer
      40th International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • [Presentation] Design of Ultraflexible Organic Differential Amplifier Circuits for Wearable Sensor Technologies2018

    • Author(s)
      Masaya Kondo, Takafumi Uemura, Mihoko Akiyama, Naoko Namba, Masahiro Sugiyama, Yuki Noda, Teppei Araki, Shusuke Yoshimoto,Tsuyoshi Sekitani
    • Organizer
      International Conference on Microelectronics Test Structures (ICMTS)
  • [Presentation] Patch-Type Brain Wave Measurement System Using Flexible Electronic2018

    • Author(s)
      T. Uemura and T. Sekitan
    • Organizer
      ECUST -OU Symposium 2018 East-China University of Science and Technology
    • Invited
  • [Presentation] Ultraflexible Organic Differential Amplifier for Biosignal Monitoring Systems2018

    • Author(s)
      T. Uemura and T. Sekitani
    • Organizer
      The 18th International Meeting on Information Display (IMID 2018)
    • Invited
  • [Presentation] Low-Noise Signal Amplification Circuits Based on Organic Thin-Film Transistors2018

    • Author(s)
      T. Uemura and T. Sekitani
    • Organizer
      Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2018
    • Invited
  • [Presentation] Printable strain gauge of high sensitivity and wide range for simple structural health monitoring implemented with wireless measurement syste2018

    • Author(s)
      Teppei Araki, Shisuke Yoshimoto, Yuki Noda, Takafumi Uemura, Yuko Kasai, Shintaro Izumi, Tsuyoshi Sekitani
    • Organizer
      MRS2018 Fall Symposium PM02, Conductive Materials Reliability in Flexible Electronics
  • [Presentation] Design of Conductive Gel for Sensing Weak Biosignals with High S/N Ratio2018

    • Author(s)
      Y. Noda, N. Toyoshima, T. Araki, S. Yoshimoto, T. Uemura, T. Sekitani
    • Organizer
      2018 Material Research Society (MRS) Fall meeting & exhibit
  • [Presentation] Development of Biocompatible Gel for Measuring the Biosignal with Low Noise2018

    • Author(s)
      Y. Noda, N. Toyoshima, T. Araki, S. Yoshimoto, I. Hirokazu, T. Uemura, T. Sekitani
    • Organizer
      67th Symposium on Macromolecules
  • [Presentation] A High-Resolution Printing Technique of Ag-Nanowire-Based Electrodes for Transparent Flexible Organic Transistors on a 1-μm-Thick Polymer Fil2018

    • Author(s)
      A. Takemoto, T. Araki, Y. Noda, S. Yoshimoto, T. Uemura, T. Sekitani
    • Organizer
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
  • [Presentation] Threshold-Voltage Controls in Organic Transistors by the Gate Electrode Modification2018

    • Author(s)
      K. Sakaguchi, T. Uemura, M. Kondo, T. Araki, S. Yoshimoto, Y. Noda, T. Sekitani
    • Organizer
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
  • [Presentation] Bio-Conformable Organic Differential Amplifier on Ultraflexible Polymer Substrate for Low-Noise Biosignal Monitorin2018

    • Author(s)
      M. Sugiyama, T. Uemura, S. Yoshimoto, M. Akiyama, M. Kondo, T. Araki, Y. Noda, T. Sekitani
    • Organizer
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
  • [Presentation] Two-Months-Implantable Neural Interface Integrated with Transparent and Stretchable Metal-Nanowire-Based Tracks2018

    • Author(s)
      T. Araki, F. Yoshida, Y. Noda, T. Uemura, S. Yoshimoto, T. Kaiju, T. Suzuki, H. Hamanaka, M. Hirata, T. Sekitani
    • Organizer
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
  • [Presentation] Molecular Orientation Analysis in Organic Thin-Film Transistor Device by Polarized Raman Microscopy2018

    • Author(s)
      T. Sugiyama, B. S. Bhardwaj, T. Umakoshi, N. Namba, T. Uemura, T. Sekitani, P. Verma
    • Organizer
      SPIE Optics + Photonics 2018
  • [Presentation] Highly-uniform Triptycene Modifier Layer Based on Blade Coating for Ultraflexible Organic Circuits2018

    • Author(s)
      M. Kondo, T. Uemura, T. Kajitani, Y. Noda, F. Ishiwari, Y. Shoji, M. Akiyama, N. Namba, M. Sugiyama, S. Yoshimoto, T. Araki, T. Fukushima, T. Sekitani
    • Organizer
      2018 Material Research Society (MRS) Fall meeting & exhibit
  • [Presentation] Wireless Ultraflexible Magnetic Sensor Matrix System Integrated with Organic Driver and Amplifier Circuits2018

    • Author(s)
      M. Kondo, M. Melzer, T. Uemura, D. Karnaushenko, S. Yoshimoto, M. Akiyama, N. Yuki, T. Araki, O. Schmidt, T. Sekitani
    • Organizer
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
  • [Presentation] フレキシブルエレクトロニクスによる 高感度バイオセンシング技術2018

    • Author(s)
      植村隆文, 関谷毅
    • Organizer
      M&BE新分野開拓研究会2018
    • Invited
  • [Presentation] 有機トランジスタを用いたフレキシブル生体信号計測回路の設計・開発2018

    • Author(s)
      杉山真弘, 植村隆文, 近藤雅哉, 秋山実邦子, 難波直子, 吉本秀輔, 野田祐樹, 荒木徹平, 関谷毅
    • Organizer
      第13回 有機デバイス・物性院生研究会
  • [Presentation] 低電圧駆動有機トランジスタの開発とフレキシブルセンサ回路への応用2018

    • Author(s)
      近藤 雅哉, 植村隆文, 杉山 真弘, 秋山実邦子, 吉本秀輔, 荒木徹平, 野田 祐樹, Michael Melzer, Daniil Karnaushenko, Oliver Schmidt, 関谷毅
    • Organizer
      第13回 有機デバイス・物性院生研究会
  • [Presentation] 生体埋込センサを用いた微小信号モニタリングに向けた低ノイズ計測技術の開発2018

    • Author(s)
      稲岡美咲, 吉本秀輔, 根津俊一, 関谷毅
    • Organizer
      大阪大学 産業科学研究所 第74回学術講演会
  • [Presentation] インフラ構造物モニタリングに向けたコンクリート内塩化物イオン濃度の電気的計測に関する検討2018

    • Author(s)
      田邊史夏, 吉本秀輔, 植村隆文, 根津俊一, 秋山実邦子, 大田裕, 荒木徹平, 野田祐樹, 関谷毅
    • Organizer
      第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • [Presentation] コモンマーモセットへの埋込センサに向けた無線給電システムの開発2018

    • Author(s)
      藤井麻祐子,吉本秀輔,根津俊一,大田裕,濱中裕喜,荒木徹平,野田祐樹,植村隆文,平田雅之,関谷毅
    • Organizer
      LSIとシステムのワークショップ2018
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電極シート2018

    • Inventor(s)
      関谷毅、吉本秀輔
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-088572
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機薄膜トランジスタ用の電極形成方法および電極形成装置、有機薄膜トランジスタの製造方法ならびに有機薄膜トランジスタ2018

    • Inventor(s)
      関谷毅、植村隆文他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-083277
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 振動センサおよび圧電素子2018

    • Inventor(s)
      関谷毅、植村隆文、吉本秀輔他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2017/025589
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 振動センサおよび圧電素子2018

    • Inventor(s)
      関谷毅、植村隆文、吉本秀輔他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      107123539
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生体信号計測装置2018

    • Inventor(s)
      関谷毅、植村隆文、荒木徹平、吉本秀輔
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      16884982.6
    • Overseas

URL: 

Published: 2019-12-27  

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