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生体適合性材料とMEMS技術を融合した無線マウスピース型センサと無拘束身体評価

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0259
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

三林 浩二  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40307236)

研究分担者 荒川 貴博  東京工科大学, 工学部, 准教授 (50409637)
當麻 浩司  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (40732269)
飯谷 健太  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (00853045)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードマウスガード / 口腔情報 / MEMS / センサ / 無線計測 / マウスピース / キャビタス / 口腔 / 無線
研究開始時の研究の概要

本申請課題では、代表者:三林らが新規に開発を進めているマウスピース型センサについて、MEMS技術を基盤とした各種薄膜センサ及び生体計測の実績のあるグリフィス大学のDr.Daoの研究機関に出向き、国際共同研究にて口腔内情報を計測が可能なマウスピース型センサシステムを開発する。さらに日本と共に、多様な民族が生活する豪州において、開発したセンサシステムの性能評価と改良を実施することで、世界的なニーズに応える新規なウエアラブル計測機器の研究開発を進める。加えて、代表者三林と分担者荒川、若手研究者飯谷そして大学院生が渡航・参画することで、国際的な研究活動へと発展させ、世界的な研究者として育成する。

研究成果の概要

本課題では、豪グリフィス大・Dao教授との国際共同研究として、歯科及び医療に資する情報を無拘束にて連続計測するシステムを構築することを目標とし、無線計測器を実装した咬合力・口腔温用の無拘束式マウスピース型センサシステム(長・短頭系骨格)を、申請者の有する生体適合性材料・無線計測・医療デバイス・生体計測の技術と、豪州グリフィス大Dao教授のMEMSデバイス技術をもとに開発した。そして本センサシステムを用いた生体計測を日本及び豪州にて実施し、デバイスの有効性を確認することができた。なお本課題において、若手研究者及び大学院生の豪州渡航を積極的に進め、国際共同研究及び人材育成を推進した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新規なBluetooth無拘束式マウスピース型センサシステム(咬合機能、口腔温)を、生体適合性・金属成膜性・熱成形性・熱溶着性に優れたPETGシート材料を基盤材料として用い、MEMS型圧力センサ及びサーミスター、Bluetooth無線計測回路・小型電池等を組み合わせにて開発した。世界的に医療・ヘルスケアの領域においてウエアブル機器の重要性が増しており、口腔への装着性や審美性に優れた無拘束式マウスピース型センサシステムを世界に先駆けて開発した。またガラパゴス的な研究となりがちな本邦でのウエアラブル機器について、若手研究者を中心とする豪州との国際共同研究を進め、世界的な展開への基軸を構築した。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 11件、 招待講演 9件) 図書 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Griffith University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] グリフィス大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Griffith University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Griffith University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Griffith University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Mouthguard-Type Wearable Sensor for Monitoring Salivary Turbidity to Assess Oral Hygiene2024

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa Kenta、Iitani Kenta、Kawase Gentaro、Toma Koji、Arakawa Takahiro、Dao Dzung Viet、Mitsubayashi Kohji
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 24 号: 5 ページ: 1436-1436

    • DOI

      10.3390/s24051436

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Wireless Unconstrained Monitoring of Intra-oral Temperature Using Thermistor and Telemeter Sealed in Mouthguard2023

    • 著者名/発表者名
      Iitani Kenta、Kishima Kanako、Kasuga Yuka、Yokota Kumi、Nitta Hiroki、Onchi Kohki、Kawase Gentaro、Umezawa Kouta、Toma Koji、Arakawa Takahiro、Dao Dzung Viet、Mitsubayashi Kohji
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 35 号: 4 ページ: 1315

    • DOI

      10.18494/SAM4218

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2023-04-11
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Real-Time Continuous Monitoring of Oral Soft Tissue Pressure with a Wireless Mouthguard Device for Assessing Tongue Thrusting Habits2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Hidekazu、Tomoto Keisuke、Kawase Gentaro、Iitani Kenta、Toma Koji、Arakawa Takahiro、Mitsubayashi Kohji、Moriyama Keiji
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 23 号: 11 ページ: 5027-5027

    • DOI

      10.3390/s23115027

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] ワイヤレス唾液尿酸計測のためのマウスピース型バイオセンサ2022

    • 著者名/発表者名
      KAWASE Gentaro、OISHI Takumi、IITANI Kenta、TOMA Koji、ARAKAWA Takahiro、MITSUBAYASHI Kohji
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Science

      巻: 34 号: 0 ページ: n/a

    • DOI

      10.2978/jsas.34301

    • ISSN
      0915-5651, 1881-3917
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biosensors and Chemical Sensors for Healthcare Monitoring: A Review2022

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Takahiro、Dao Dzung Viet、Mitsubayashi Kohji
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 17 号: 5 ページ: 626-636

    • DOI

      10.1002/tee.23580

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 医療・健康科学のための無拘束&連続バイオ計測2021

    • 著者名/発表者名
      MITSUBAYASHI Kohji
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 87 号: 12 ページ: 907-911

    • DOI

      10.2493/jjspe.87.907

    • NAID

      130008125005

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 年月日
      2021-12-05
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 唾液尿酸計測のためのBluetooth low energy無線通信式マウスピース型バイオセンサの開発2021

    • 著者名/発表者名
      KUBOTERA Tomoya、OISHI Takumi、ARAKAWA Takahiro、TOMA Koji、MITSUBAYASHI Kohji
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Science

      巻: 33 号: 0 ページ: n/a

    • DOI

      10.2978/jsas.33301

    • NAID

      130008023381

    • ISSN
      0915-5651, 1881-3917
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Wearable Cellulose Acetate-Coated Mouthguard Biosensor for In Vivo Salivary Glucose Measurement2020

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Takahiro、Tomoto Keisuke、Nitta Hiroki、Toma Koji、Takeuchi Shuhei、Sekita Toshiaki、Minakuchi Shunsuke、Mitsubayashi Kohji
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 号: 18 ページ: 12201-12207

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c01201

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 夾雑物抑制の酢酸セルロース膜にて被覆した無線式MG型バイオセンサ2024

    • 著者名/発表者名
      平松 将太郎, 市川 健太, 飯谷 健太, 三林 浩二
    • 学会等名
      第33回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Noninvasive medical sensing in human cavities such as the lacrimal sac2023

    • 著者名/発表者名
      Kohji Mitsubayashi
    • 学会等名
      4th Proteins & Peptides Conference (Proteins & Peptides 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cavitas Biosensors for Non-Invasive Monitoring of Blood Chemicals2023

    • 著者名/発表者名
      Kohji Mitsubayashi
    • 学会等名
      244th ECS meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非侵襲および無拘束でのウエアラブルバイオ計測2023

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 学会等名
      第5回 使えるセンサ・シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] これからの日常医療・未病医療のためのウェアラブル・バイオセンシング技術の基礎と最新動向、展望まで2023

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 学会等名
      情報機構セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ケミカルセンサ・バイオセンサIoT技術の最新技術動向と社会実装への課題2023

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 学会等名
      AndTechセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Wireless mouthguard biosensor with cellulose acetate membrane for measurement of salivary glucose concentration2023

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hiramatsu, Keisuke Tomoto, Kenta Ichikawa, Kenta Iitani, Koji Toma, Takahiro Arakawa, Dzung Viet Dao, Kohji Mitsubayashi
    • 学会等名
      Bio4Apps 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wireless mouthguard thermistor for unconstrained monitoring of intra-oral temperature2023

    • 著者名/発表者名
      Seiya Fujino, Kumi Yokota, Kenta Ichikawa, Kenta Iitani, Koji Toma, Takahiro Arakawa, Dzung Viet Dao, Kohji Mitsubayashi
    • 学会等名
      Bio4Apps 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mouthguard biosensor covered with cellulose acetate integrated with telemetry system for in-vivo measurement of salivary glucose2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Arakawa, Keisuke Tomoto, Kenta Iitani, Koji Toma, Kohji Mitsubayashi
    • 学会等名
      33rd Anniversary World Congress of Biosensors
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bluetooth wireless mouthguard sensor for real-time measurement of saliva glucose as oral information2023

    • 著者名/発表者名
      Kohji Mitsubayashi, Gentaro Kawase, Kenta Iitan, Takahiro Arakawa, Dzung Dao
    • 学会等名
      2023 International Conference on Electronics Packaging (ICEP2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 口腔温の無拘束モニタリングのための無線式マウスガード型温度センサ2023

    • 著者名/発表者名
      藤野 聖也, 横田 くみ, 市川 健太, 飯谷 健太, Dzung Viet Dao, 三林 浩二
    • 学会等名
      2023 SAS Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Mouthguard biosensor with Bluetooth module for tele-monitoring in the oral cavity2022

    • 著者名/発表者名
      K. Mitsubayashi, G. Kawase, K. Umezawa, K. Yokota, K. Iitani, D.V. Dao, T Arakawa,
    • 学会等名
      The 22nd Successes and Failures in Telehealth Conference (SFT-22)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wireless mouthguard sensor for saliva glucose in oral cavity2022

    • 著者名/発表者名
      Kohji Mitsubayashi, K. Yokota, K. Iitani, D.V. Dao, T Arakawa
    • 学会等名
      5th International Conference on BioMedical Technology (ICBMT 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウエアラブルバイオ計測のための最新デバイス&イメージング技術2022

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 学会等名
      ヘルスケアエレクトロニクス研究会 第15回公開研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 健康IoT社会のためのバイオセンシング2022

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 学会等名
      第13回IoTセンサ分科会主催講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-Invasive Bio/Chemical Sensing in Human Body Cavities for Medical and Healthcare2021

    • 著者名/発表者名
      Kohji MITSUBAYASHI
    • 学会等名
      18th International Meeting on Chemical Sensors
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mouthguard glucose sensor with Prussian blue as an electron-transfer mediator for reduction of influence of salivary contaminants2021

    • 著者名/発表者名
      Arakawa T, Zhang Z, Tomoto T, Toma K, Mitsubayashi K
    • 学会等名
      31st Anniversary World Congress of Biosensors
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BLE無線式マウスピース型センサによる口腔温の無拘束計測2021

    • 著者名/発表者名
      趙 于民, 飯谷 健太, 當麻 浩司, 荒川 貴博, 三林 浩二
    • 学会等名
      第36回ライフサポート学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 唾液尿酸の無拘束計測のためのマウスピース型バイオセンサに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      久保寺 智哉, 大石 琢史, 當麻 浩司, 荒川 貴博, 三林 浩二
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ワイヤレス唾液尿酸計測のためマウスピース型バイオセンサ2021

    • 著者名/発表者名
      川瀬 源太郎, 大石 琢史, 飯谷 健太, 當麻 浩司, 荒川 貴博, 三林 浩二
    • 学会等名
      2021 SAS Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部機器操作のための BLE マウスガード型コントローラの開発に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      稲毛 崇之, 戸本 佳祐, 横田 くみ, 當麻 浩司, 荒川 貴博, 三林 浩二
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 唾液尿酸計測のためのBLE無線通信式マウスピース型バイオセンサの開発2020

    • 著者名/発表者名
      久保寺 智哉, 大石 琢史, 當麻 浩司, 荒川 貴博, 三林 浩二
    • 学会等名
      2020 SAS Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔物理情報を対象としたマウスピース型IoTデバイスに関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      趙 于民, 仁田 大揮, 春日 柚香, 當麻 浩司, 荒川 貴博, 三林 浩二
    • 学会等名
      2020 SAS Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 咬合圧による外部機器操作を目的としたBLEマウスガード型デバイスに関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      稲毛崇之、戸本佳佑、横田くみ、當麻 浩司、荒川 貴博、三林 浩二
    • 学会等名
      2019SASシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel biosensing approaches for preemptive medicine2019

    • 著者名/発表者名
      Kohji Mitsubayashi
    • 学会等名
      Bio4Apps 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Wearable Biosensing in Medicine and Healthcare2024

    • 著者名/発表者名
      Kohji Mitsubayashi
    • 総ページ数
      497
    • 出版者
      Springer Nature
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Biosensors: Gas sensors (p. 478-504), Encyclopedia of Sensors and Biosensors2023

    • 著者名/発表者名
      Arakawa T, Iitani K, Toma K, Mitsubayashi K
    • 総ページ数
      2958
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] テレワーク社会を支えるリモートセンシング2021

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 総ページ数
      275
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316024
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 「非接触」が拓く新しいバイタルモニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 総ページ数
      217
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316062
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 酵素トランスデューサーと酵素技術展開2020

    • 著者名/発表者名
      三林浩二
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314884
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 口腔内光計測装置2023

    • 発明者名
      1.三林浩二、荒川貴博、飯谷健太、川瀬源太郎
    • 権利者名
      1.三林浩二、荒川貴博、飯谷健太、川瀬源太郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-168634
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2019-10-10   更新日: 2025-01-30  

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