| 研究課題/領域番号 |
17K06472
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
小池 一歩 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40351457)
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| 研究分担者 |
小山 政俊 大阪工業大学, 工学部, 講師 (30758636)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | グルコースセンサー / FETタイプ / 連続モニタリング / 絹フィブロイン / 酵素固定化技術 / バイオセンサー / 酵素固定化 / 酵素膜の耐熱性 / シランカップリング / 長鎖アミノシラン / 溶液ゲートＦＥＴ / 拡張ゲートＦＥＴ / 酸化物薄膜 / グルコースセンシング / 溶液ゲートFET |
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| 研究成果の概要 |
我々は長時間連続使用できる耐久性の高い拡張ゲート電界効果トランジスター（EGFET）タイプのグルコースセンサーを試作した．TiO2/Ti拡張ゲート電極表面にスピンコート法で酵素を含む絹フィブロイン膜を成膜し，続けて不溶化処理を行った．基板と酵素膜との結合を強くするため，両者の間にアミノシラン単分子層を挿入した．試作したセンサーは0.002～0.2 mg/mLのグルコース濃度範囲で繰り返し，かつ，連続使用可能であり，ヘルスケア用途での低侵襲ウェアラブルセンサーに有用である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
FETタイプのグルコースセンサーは，被検液中でゲート電極表面の吸着電荷を直接検出するため，長時間の連続使用や多機能センサーのワンチップ化に有利である．研究代表者らは，生体適合性の高い絹フィブロインを用いて拡張ゲート表面に酵素を強固に固定化する技術を開発した．試作したセンサーは，汗や涙に含まれる低いグルコース濃度を検出できる感度を有し，1か月以上にわたって繰り返し測定が可能であった．絹フィブロインで包括する酵素の種類を変えることで，グルコース以外の健康指標マーカを検出することも可能で，体液に含まれる健康指標マーカを長時間連続モニタリングするためのウェアラブルセンサーの実現に有用な知見を与えた．
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