Development and application of non-invasive metabolic monitor

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04432
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21030:Measurement engineering-related
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: Kudo Hiroyuki 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (70329118)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森澤 健一郎 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 准教授 (60410130)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 生体計測 / バイオセンサ / 乳酸 / 電気化学

Outline of Final Research Achievements

We developed a novel biomonitoring device that continuously measures lactate in sweat on the skin surface, and demonstrated sweat lactic acid monitoring in various situations, such as in exercising subjects and patients in intensive care units.
In order to realize continuous measurement of sweat contents, phosphate-buffered saline solution was used as a career flow to transport secreted sweat to the biosensor, instead of collecting sweat in a container. The development of a flexible sweat sampling device based on a combination of medical adhesive bandage and silicone rubber made it possible to operate the system stably for a long period of time.

Free Research Field

生体計測，バイオマイクロシステム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

皮膚表面において生体成分を無侵襲計測することは，ポストパンデミックにおける医療及びヘルスケアにおいて極めて重要な課題である。特に活動量や体温・心拍などと比べ，生体成分の情報化とそのビッグデータ活用は技術的な観点から実用化が遅れている。本研究成果は様々な生体成分を安定して高い信頼性で計測する技術を提案するもので、運動時の汗中成分の分泌動態に関する詳細な調査が可能になることに加え、将来的に家庭での健康管理の質を飛躍的に高めることに寄与しうるものである。