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シート型自律神経機能モニタリングシステムの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H01857
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関大阪大学

研究代表者

関谷 毅  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80372407)

研究協力者 植村 隆文  国立大学法人大阪大学, 産業科学研究所, 特任准教授 (30448097)
和泉 慎太郎  国立大学法人大阪大学, 産業科学研究所, 特任准教授 (60621646)
荒木 徹平  国立大学法人大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (10749518)
野田 祐樹  国立大学法人大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教 (30784748)
吉本 秀輔  国立大学法人大阪大学, 産業科学研究所, 招へい教員 (80755463)
望月 秀樹  大阪大学, 医学部精神内科, 教授
村瀬 翔  大阪大学, 医学部精神内科脳卒中科
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)
2018年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2017年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2016年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
キーワードフレキシブルエレクトロニクス / 遠隔医療 / ヘルスケア / シート型生体計測システム / 生体BIG DATA / シート型センサシステム / 生体情報取得 / 信号アルゴリズム / 生体計測 / 電子デバイス・機器 / 有機薄膜トランジスタ / プリンテッドトランジスタ / フレキシブルセンサシステム / 生体信号計測 / ワイヤレスシステム / 医工学研究
研究成果の概要

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”を開発することに成功した。より具体的には“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」を同時計測できるシート型生体活動電位計測システムであり、医師らとともに実証することに成功した。今後、新しい家庭内医療診断に資するセンサ開発である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自律神経の乱れに伴う疾患は極めて多く患者がいる。その一方で、自律神経の機能を定量的に計測できる技術は皆無であり、開発が期待されていた。本研究では、脳波、心電、体動、発汗を包括的に計測できるシート型センサの開発を行い、その有用性を医師とともに確認した。将来の家庭内でのヘルスケアや遠隔医療に資する取り組みである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件) 産業財産権 (7件) (うち外国 4件)

  • [国際共同研究] ヨハネスケプラー大学リンツ校(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Raman Spectroscopic Studies of Dinaphthothienothiophene (DNTT)2019

    • 著者名/発表者名
      B.S. Bhardwaj, T. Sugiyama, N. Namba, T. Umakoshi, T. Uemura, T. Sekitani, P. Verma.
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 12

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-Term Implantable, Flexible, and Transparent Neural Interface Based on Ag/Au Core-Shell Nanowires2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 1900130 ページ: 1900130-1900130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] A few-layer molecular film on polymer substrates to enhance the performance of organic devices2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yokota, T. Kajitani, R. Shidachi, T. Tokuhara, M. Kaltenbrunner, Y. Shoji, F. Ishiwari, T. Sekitani, T. Fukushima, T. Someya
    • 雑誌名

      Nature Nanotech.

      巻: 13 号: 2 ページ: 139-144

    • DOI

      10.1038/s41565-017-0018-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultraflexible organic amplifier with biocompatible gel electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Sekitani, Tomoyuki Yokota, Kazunori Kuribara, Martin Kaltenbrunner, Takanori Fukushima, Yusuke Inoue, Masaki Sekino, Takashi Isoyama, Yusuke Abe Hiroshi, Onodera and Takao Someya
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 号: 1 ページ: 11425-11425

    • DOI

      10.1038/ncomms11425

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Electric resistivity modulation by proton control using an electric field effect in HVO2-FET structures2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Muraoka,Teruo Kanki,Takafumi Uemura,Tsuyoshi Sekitani,Hidekazu Tanaka
    • 学会等名
      The 22nd SANKEN International Symposium The 17th SANKEN Nanotechnology International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Contact Resistance and Noise Amount Evaluation Method for Wearable EEG Sensors2019

    • 著者名/発表者名
      M. Inaoka, S. Izumi, S. Yoshimoto, T. Nezu, Y. Noda, T. Araki, T. Uemura, T. Sekitani
    • 学会等名
      The 22nd SANKEN International Symposium, The 17th SANKEN Nanotechnology International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of resistive modulation in nano-convex VO2 FET2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihide Tsuji,Teruo Kanki,Takafumi Uemura,Tsuyoshi Sekitani,Hidekazu Tanaka
    • 学会等名
      The 22nd SANKEN International Symposium, The 17th SANKEN Nanotechnology International Symposiu
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Raman Spectroscopic Investigation of Dinaphthothienothiophene in a Transistor Devic2019

    • 著者名/発表者名
      B. S. Bhardwaj, T. Sugiyama, N. Namba, T. Umakoshi, T. Uemura, T. Sekitani, P. Verma
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Resonance Wireless Power Transmission System for an Implantable Sensor in the Common Marmoset2018

    • 著者名/発表者名
      M. Fujii, S. Yoshimoto, T. Nezu, H. Ohta, H. Hamanaka, T. Araki, Y. Noda, T. Uemura, M. Hirata, T. Sekitani
    • 学会等名
      40th International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Design of Ultraflexible Organic Differential Amplifier Circuits for Wearable Sensor Technologies2018

    • 著者名/発表者名
      Masaya Kondo, Takafumi Uemura, Mihoko Akiyama, Naoko Namba, Masahiro Sugiyama, Yuki Noda, Teppei Araki, Shusuke Yoshimoto,Tsuyoshi Sekitani
    • 学会等名
      International Conference on Microelectronics Test Structures (ICMTS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Patch-Type Brain Wave Measurement System Using Flexible Electronic2018

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura and T. Sekitan
    • 学会等名
      ECUST -OU Symposium 2018 East-China University of Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultraflexible Organic Differential Amplifier for Biosignal Monitoring Systems2018

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura and T. Sekitani
    • 学会等名
      The 18th International Meeting on Information Display (IMID 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low-Noise Signal Amplification Circuits Based on Organic Thin-Film Transistors2018

    • 著者名/発表者名
      T. Uemura and T. Sekitani
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Printable strain gauge of high sensitivity and wide range for simple structural health monitoring implemented with wireless measurement syste2018

    • 著者名/発表者名
      Teppei Araki, Shisuke Yoshimoto, Yuki Noda, Takafumi Uemura, Yuko Kasai, Shintaro Izumi, Tsuyoshi Sekitani
    • 学会等名
      MRS2018 Fall Symposium PM02, Conductive Materials Reliability in Flexible Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Design of Conductive Gel for Sensing Weak Biosignals with High S/N Ratio2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Noda, N. Toyoshima, T. Araki, S. Yoshimoto, T. Uemura, T. Sekitani
    • 学会等名
      2018 Material Research Society (MRS) Fall meeting & exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Biocompatible Gel for Measuring the Biosignal with Low Noise2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Noda, N. Toyoshima, T. Araki, S. Yoshimoto, I. Hirokazu, T. Uemura, T. Sekitani
    • 学会等名
      67th Symposium on Macromolecules
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A High-Resolution Printing Technique of Ag-Nanowire-Based Electrodes for Transparent Flexible Organic Transistors on a 1-μm-Thick Polymer Fil2018

    • 著者名/発表者名
      A. Takemoto, T. Araki, Y. Noda, S. Yoshimoto, T. Uemura, T. Sekitani
    • 学会等名
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Threshold-Voltage Controls in Organic Transistors by the Gate Electrode Modification2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaguchi, T. Uemura, M. Kondo, T. Araki, S. Yoshimoto, Y. Noda, T. Sekitani
    • 学会等名
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Bio-Conformable Organic Differential Amplifier on Ultraflexible Polymer Substrate for Low-Noise Biosignal Monitorin2018

    • 著者名/発表者名
      M. Sugiyama, T. Uemura, S. Yoshimoto, M. Akiyama, M. Kondo, T. Araki, Y. Noda, T. Sekitani
    • 学会等名
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Two-Months-Implantable Neural Interface Integrated with Transparent and Stretchable Metal-Nanowire-Based Tracks2018

    • 著者名/発表者名
      T. Araki, F. Yoshida, Y. Noda, T. Uemura, S. Yoshimoto, T. Kaiju, T. Suzuki, H. Hamanaka, M. Hirata, T. Sekitani
    • 学会等名
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Orientation Analysis in Organic Thin-Film Transistor Device by Polarized Raman Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sugiyama, B. S. Bhardwaj, T. Umakoshi, N. Namba, T. Uemura, T. Sekitani, P. Verma
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Highly-uniform Triptycene Modifier Layer Based on Blade Coating for Ultraflexible Organic Circuits2018

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      2018 Material Research Society (MRS) Fall meeting & exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Wireless Ultraflexible Magnetic Sensor Matrix System Integrated with Organic Driver and Amplifier Circuits2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kondo, M. Melzer, T. Uemura, D. Karnaushenko, S. Yoshimoto, M. Akiyama, N. Yuki, T. Araki, O. Schmidt, T. Sekitani
    • 学会等名
      2018 Material Research Society (MRS) Spring meeting & exhibit
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      植村隆文, 関谷毅
    • 学会等名
      M&BE新分野開拓研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第13回 有機デバイス・物性院生研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第13回 有機デバイス・物性院生研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      稲岡美咲, 吉本秀輔, 根津俊一, 関谷毅
    • 学会等名
      大阪大学 産業科学研究所 第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      LSIとシステムのワークショップ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/aed/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 電極シート2018

    • 発明者名
      関谷毅、吉本秀輔
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 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

    • 発明者名
      関谷毅、植村隆文他
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 振動センサおよび圧電素子2018

    • 発明者名
      関谷毅、植村隆文、吉本秀輔他
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 振動センサおよび圧電素子2018

    • 発明者名
      関谷毅、植村隆文、吉本秀輔他
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 生体信号計測装置2018

    • 発明者名
      関谷毅、植村隆文、荒木徹平、吉本秀輔
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 測定装置2018

    • 発明者名
      関谷毅、荒木徹平、吉本秀輔、植村隆文
    • 権利者名
      関谷毅、荒木徹平、吉本秀輔、植村隆文
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 電極シート2017

    • 発明者名
      関谷毅、荒木徹平、吉本秀輔、植村隆文
    • 権利者名
      関谷毅、荒木徹平、吉本秀輔、植村隆文
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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