| 研究課題/領域番号 |
19K05172
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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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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
六車 仁志 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20309719)
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| 研究分担者 |
平塚 淳典 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (70392652)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019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 | カーボンナノチューブ / バイオセンサ / 酵素燃料電池 / 酵素 / 電気化学 / バイオデバイス / 単層カーボンナノチューブ / アノード / カソード / 燃料電池 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カーボンナノチューブと好熱菌酵素からなるナノバイオ融合デバイスの開発を行う。研究遂行には、応募者が開発した技術、（１）長寿命、高出力、高温動作が見込める好熱性菌由来の酵素技術、（２）酵素から電極へのエネルギーの取り込みとして、完全孤立した単層カーボンナノチューブによる直接電子移動機構、（３）実用化・産業応用のための簡便で量産性の高い作製方法開発のためのナノバイオ界面技術、を集約発展させる。
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| 研究成果の概要 |
再生可能エネルギーや二酸化炭素削減に資する創エネルギー技術として、長寿命、室温～高温動作、安全、高出力なナノバイオ融合酵素燃料電池および自己電源型バイオセンサを開発することである。そのために、応募者がすでに開発した基盤技術、すなわち、
長時間安定な好熱菌由来の酵素、単層カーボンナノチューブの水溶液中へ分散方法、簡便なバイオナノ界面作製手法、を活用した。その結果、、高機能単層カーボンナノチューブの開発、酵素燃料電池および酵素バイオセンサのプロトタイプを開発、という研究成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スマートウォッチの登場でウェアラブル端末が身近となり、さらに先を行くものとして注目されているのが人体に直接埋め込んだり貼り付けたりするIoT・ウェアラブル端末である。現在までグーグルによるコンタクトレンズ型血糖センサ等が開発段階にあり、既に医療用体内埋め込み型インシュリンポンプ、血糖モニタリング等が実用化されている。生体埋込機器で課題となるのは、長期間連続使用可能な電源の確保およびその安全性である。このようなデバイスは数年～数10年以上にわたり交換なしでの電源供給が必要である。この要請に応えうる研究成果を得た。
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