| 研究課題/領域番号 |
18K18842
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
松浦 祐司 東北大学, 医工学研究科, 教授 (10241530)
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| 研究分担者 |
木野 彩子 東北大学, 医工学研究科, 学術研究員 (30536082)
片桐 崇史 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90415125)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | ヘルスケア / 赤外分光 / 量子カスケードレーザ / 中空光ファイバ / 血糖値測定 / ＡＴＲ分光 / ヘルスケア機器開発 / 中赤外光 |
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| 研究成果の概要 |
中赤外量子カスケードレーザ（QCL）を用いることにより，採血なしでコレステロール値や血糖値などの各種の体外診断を行うことができるヘルスケア機器を開発するために，実験による原理実証を行った．まずは減衰全反射（ATR） 分光をベースとする光学的手法を用いて血中脂質モニタリングを試みた結果，トリグリセリドの吸収ピークである1106 cm-1の光学吸収値が血中トリグリセリド 濃度と高い相関を示すことがわかった．また，波長掃引型パルスQCLを用いたシステムにより，口唇を対象に測定した吸収スペクトルに対してPLS 回帰分析を行ったところ，良好な定量モデルを得られ，血糖値測定の可能性を確認できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光を用いた各種のヘルスケア機器の開発が行われているが，本研究では，従来の近赤外光を用いたものより測定精度が向上することが期待される，中赤外光を用いた光学的診断システムの開発を目的としている．本研究では，診断項目値に高い相関性を示す波長を抽出し，それらの波長を発生する単一波長量子カスケードレーザ（QCL）を用いたシステムを開発し，その後，小型の波長掃引QCLを用いたシステムを構築し，その有用性を実証した．これらの手法を用いて，小型かつ安価なシステムが実現されれば大きなブレークスルーとなり，各種の光学的診断装置の開発へとつながることが期待される．
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