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2020 Fiscal Year Annual Research Report

皮膚呼吸可能な貼り付け型有機光センサーの開発

Research Project

Project/Area Number 18H01491
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

横田 知之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30723481)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords有機発光素子 / 有機受光素子 / フレキシブルセンサ / スキンセンサ / 脈拍計
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、1マイクロメートルの基板上に大気安定な有機発光素子と有機受光素子の集積化を行うことで、皮膚貼り付け型の脈波センサの開発を行った。昨年度までに開発した有機発光素子と受光素子のプロセス条件や構造の最適化を行うことで、同一基板上に異なる有機光デバイスの開発に成功した。
さらに、開発した皮膚貼り付け型脈波センサとテキスタイル型のウェアラブル心電計を組み合わせることで、常時血圧モニタリングが可能なシステムの開発に成功した。開発した血圧モニタリングシステムは、脈波の伝搬速度より血圧を推定することが可能で、従来のカフ型と異なり、連続して血圧値を算出することが可能である。このシステムと従来のカフ型血圧計の結果を比較したとこと、相関係数が85%以上と非常に高い値を示していることを確認できた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

昨年度は、協力企業と研究を進めることで、非常に安定して生体信号を計測することに成功した。その結果、計画当初では予定しなかった、血圧をモニタリングするシステムの開発にも成功した。そのため、当初の計画以上に研究が進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、これまでに開発したフレキシブル有機光センサを用いて医工連携を推進してく予定である。特に、開発したセンサは高いフレキシブル性を有しているために、ウェアラブル機器などへの実装が容易であると考えられる。
さらに、より皮膚への密着性が高いナノメッシュ構造・ナノフィルム基板上へのデバイス開発を進めていき、皮膚とデバイスの密着性が信号の質にどのように影響するかを定量的に評価していく予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Recent Progress of Flexible Image Sensors for Biomedical Applications2021

    • Author(s)
      Yokota Tomoyuki、Fukuda Kenjiro、Someya Takao
    • Journal Title

      Advanced Materials

      Volume: 未定 Pages: 2004416~2004416

    • DOI

      10.1002/adma.202004416

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular doping of near-infrared organic photodetectors for photoplethysmogram sensors2021

    • Author(s)
      Wang Binghao、Scaccabarozzi Alberto D.、Wang Haoyang、Koizumi Mari、Nugraha Mohamad Insan、Lin Yuanbao、Firdaus Yuliar、Wang Yan、Lee Sunghoon、Yokota Tomoyuki、Anthopoulos Thomas D.、Someya Takao
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 9 Pages: 3129~3135

    • DOI

      10.1039/d0tc05549b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultraflexible Integrated Organic Electronics for Ultrasensitive Photodetection2020

    • Author(s)
      Jiang Zhi、Yu Kilho、Wang Haoyang、Rich Steven、Yokota Tomoyuki、Fukuda Kenjiro、Someya Takao
    • Journal Title

      Advanced Materials Technologies

      Volume: 6 Pages: 2000956~2000956

    • DOI

      10.1002/admt.202000956

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanomesh Organic Electrochemical Transistor for Comfortable On-Skin Electrodes with Local Amplifying Function2020

    • Author(s)
      Wang Jiabin、Lee Sunghoon、Yokota Tomoyuki、Jimbo Yasutoshi、Wang Yan、Nayeem Md Osman Goni、Nishinaka Masaya、Someya Takao
    • Journal Title

      ACS Applied Electronic Materials

      Volume: 2 Pages: 3601~3609

    • DOI

      10.1021/acsaelm.0c00668

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Skin Impedance Measurements with Nanomesh Electrodes for Monitoring Skin Hydration2020

    • Author(s)
      Matsukawa Ryotaro、Miyamoto Akihito、Yokota Tomoyuki、Someya Takao
    • Journal Title

      Advanced Healthcare Materials

      Volume: 9 Pages: 2001322~2001322

    • DOI

      10.1002/adhm.202001322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultraflexible organic light-emitting diodes for optogenetic nerve stimulation2020

    • Author(s)
      Kim Dongmin、Yokota Tomoyuki、Suzuki Toshiki、Lee Sunghoon、Woo Taeseong、Yukita Wakako、Koizumi Mari、Tachibana Yutaro、Yawo Hiromu、Onodera Hiroshi、Sekino Masaki、Someya Takao
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 117 Pages: 21138~21146

    • DOI

      10.1073/pnas.2007395117

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 有機光センサを用いた血圧の連続測定に関する研究2021

    • Author(s)
      白山 巌、李 成薫、染谷 隆夫、横田 知之
    • Organizer
      第68回 応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 光電増幅効果を持つ有機フォトディテクタの大気安定性の向上2021

    • Author(s)
      島ノ江 修平、横田知之、福田憲二郎、染谷 隆夫
    • Organizer
      第68回 応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] Conformable Imager for Biometric Data Measurement2020

    • Author(s)
      Tomoyuki Yokota, Takao Someya
    • Organizer
      2020 MRS Spring/Fall Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ultra-flexible organic electronics2020

    • Author(s)
      Tomoyuki Yokota
    • Organizer
      2020 MRS Spring/Fall Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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