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皮膚生体情報のマルチモーダル計測のための微小針アレイの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14096
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関東北大学

研究代表者

甲斐 洋行  東北大学, 工学研究科, 特任助教 (00760167)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードマイクロニードル / ポリマーモノリス / ウェアラブルセンサ / 無電解金めっき / 開放型流路 / グルコースセンサ / マイクロニードルアレイ / 生体センシング / 皮膚組織液 / マイクロ・ナノデバイス / 有機材料
研究成果の概要

本研究では,多孔質構造を有するマイクロニードルアレイを皮膚組織液の多様なセンシングに用いるための技術開発に取り組んだ。グルコースを具体的な測定対象として,ボロン酸を有する蛍光分子をマイクロニードルの細孔内部に充填することで,グルコース濃度の蛍光測定の可能性を示した。多孔質マイクロニードルの細孔表面の無電解金めっきによる電極作製およびグルコースオキシダーゼを用いた電気化学センシングの基本実証を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

皮膚組織液中の成分を精密・高感度に定量することで,生体の状態を簡便かつ正確に知ることができるようになる。本研究は,そのための基盤技術の探索を行ったものである。大きな比表面積を有する多孔質マイクロニードル電極の作製に成功し,経皮グルコースセンサの基本設計に目処を付けた。グルコース以外の生体成分の測定にも応用可能性がある。

報告書

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

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Fluid-permeable enzymatic lactate sensors for micro-volume specimen2018

    • 著者名/発表者名
      Kai Hiroyuki、Kato Yuto、Toyosato Ryoma、Nishizawa Matsuhiko
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 143 号: 22 ページ: 5545-5551

    • DOI

      10.1039/c8an00979a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Space-filling open microfluidic channels designed to collect water droplets2018

    • 著者名/発表者名
      Kai Hiroyuki、Toyosato Ryoma、Nishizawa Matsuhiko
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 29 ページ: 15985-15990

    • DOI

      10.1039/c8ra02655f

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新たな経皮インターフェイスのための高分子材料・デバイス2019

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行
    • 学会等名
      平成30年度東北地区先端高分子セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 貼付型乳酸センサの作製と皮膚模倣環境での評価2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行, 加藤悠人,豊里涼馬, 西澤松彦
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光グルコースセンサを一体化した多孔質樹脂マイクロニードル2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行,熊田裕希,西澤松彦
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Porous Polymer Microneedles for the Sensing of Subcutaneous Interstitial Fluid2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kai, Hiroki Kumata, Matsuhiko Nishizawa
    • 学会等名
      MRS Fall 2018 Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 皮膚間質液センシングのための多孔質マイクロニードルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行
    • 学会等名
      第1回COI学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚間質液分析のための多孔質マイクロニードルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行, 熊田裕希, 西澤松彦
    • 学会等名
      日本分析化学会 第67回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フラクタル空間充填木構造の開放型流路による液滴収集2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行, 豊里涼馬, 西澤松彦
    • 学会等名
      第85回形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 階層的枝分かれ構造を持つ開放型流路による液滴収集機構2018

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行, 豊里涼馬, 西澤松彦
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第37回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] “Mathematical microfluidics” - fractal, space-filling open microfluidic channels for the efficient collection of water droplets.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kai, Ryoma Toyosato, Matsuhiko Nishizawa
    • 学会等名
      CEMSupra 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子モノリスからなる皮膚間質液分析のためのマイクロニードルアレイ2017

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行,熊田裕希,久保田淳,西澤松彦
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of porous polymer microneedles and their applications to transdermal interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      甲斐洋行,熊田裕希,久保田淳,草間慎也,長峯邦明,西澤松彦
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚間質液の低侵襲な経皮分析のための多孔質ポリマーマイクロニードルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      熊田裕希,草間慎也,甲斐洋行,西澤松彦
    • 学会等名
      第27回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 甲斐洋行

    • URL

      http://hirokai.github.io/about/index.ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 皮膚の疾患又は状態の検出,診断又は治療のためのデバイス2018

    • 発明者名
      2.甲斐洋行,大黒耕,長峯邦明
    • 権利者名
      2.甲斐洋行,大黒耕,長峯邦明
    • 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

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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