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In situ計測に向けた抗原抗体反応を用いた極薄膜バイオセンシングシステム開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04737
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

太田 裕貴  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30528435)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2017年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
キーワード伸縮電極 / バイオセンサー / ウェアラブルエレクトロニクス / 抗原抗体反応 / フレキシブルセンサ / ウェアラブルデバイス / スマートデバイス / MEMS / スマートデイバス / 組織工学
研究成果の概要

本研究では、バイオマーカーの超高感度計測用の微細加工電極表面と抗体による電極表面の化学修飾を用いることで高い選択性を有するストレスマーカー検出センサを開発した。更に、ウェアラブルスマートデバイスに向けた、無線伝送システムを構築した。近年、様々なヘルスケア用ウェアラブルスマートデバイスが提案されている。しかし、炎症を伴うような過度な運動量の検出や、慢性的な心理的ストレスの検出など、高度な身体の変調を検出するためのウェアラブルデバイスは存在しない。そこで本研究ではコルチゾール、IL-6といった体液に微量にしか含まれないストレスマーカーをリアルタイムで計測できるセンサ電極表面を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題では微細加工と抗原抗体反応用いてストレスマーカー検出のためのセンサ電極表面を開発した。更に、それをウェアラブルスマートデバイスとして機能するように信号・無線伝送システムを設計した。本研究課題は分子生物学と先進電子デバイス分野を融合する初めての試みとなった。種々の抗体を用いることで電極表面を作成し、様々なバイオパラメータを検出できる医療用のフレキシブルデバイスを提案することもできる。例えば内視鏡に実装することで術中、瞬時に腫瘍マーカーを検出できるような次世代医療器を実現できる。さらに、本研究の基盤となるバイオセンサはスポーツ科学等様々な分野に展開できる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Methylxanthine drug monitoring with wearable sweat sensors2018

    • 著者名/発表者名
      L.-C. Tai, W. Gao, M. Chao, M. Bariya, Q. P. Ngo, Z. Shahpar, H. Y. Y. Nyein, H. Park, J. Sun, Y. Jung, E. Wu, H. M. Fahad, D.-H. Lien, H. Ota, G. Cho, A. Javey
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 30 号: 23

    • DOI

      10.1002/adma.201707442

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stretchable liquid metal wiring with three-dimensional helical structure2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsubara, H. Ota
    • 学会等名
      2019 IEEE 32nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体金属を使用した環境センサの開発2018

    • 著者名/発表者名
      太田裕貴
    • 学会等名
      第9回マイクロナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Liquid-state Environmental Sensors Using Liquid Metal.”2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ota
    • 学会等名
      AiMES 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microfluidic Environmental Sensors Using Liquid Metals.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ota, Y. Gao, Ali Javey
    • 学会等名
      APCOT 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microfluidic Environmental Sensors Using Liquid Metal for Wearable Applications2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ota
    • 学会等名
      IEEE NEMS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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