| 研究課題/領域番号 |
20H00231
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 |
片桐 崇史 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (90415125)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2021年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2020年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
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| キーワード | 光音響分光法 / 中赤外光 / 光熱変換分光法 / 非侵襲診断 / 光熱偏向分光分析 / 非侵襲血糖値測定 / 赤外分光 / 光音響分光 / 光熱偏向分光 / 血糖値測定 / 光熱偏向分光法 / 赤外分光法 / 量子カスケードレーザ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
血糖，コレステロールなどの血中成分を，指や口唇でセンサ部を触れただけで，非侵襲で精密に分析を行う装置を開発することを目的とする．本研究では，中赤外光を生体試料に垂直に入射し，光吸収により発生する「熱」または「音響波」を検出する．これにより，光の侵入深さを従来のATR法よりはるかに大きい20ミクロン程度とすることが可能であり，生体組織液の成分を高精度に測定することが期待される．「熱」を検出する方法としては，熱による屈折率変化を近赤外のプローブレーザ光で検出する光熱偏向法を，「音響波」を検出する方法は，音波もしくは超音波をとらえる光音響法を用い，実用システムの実現を目指す．
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| 研究成果の概要 |
血糖などの血中成分を，センサ部に触れるだけで分析を行う装置の開発を目的とする．精密分析が可能な中赤外光を生体試料に入射し，光吸収により発生する熱または音響波を検出する新手法について検討した．熱検出には，熱による屈折率変化を検出する光熱偏向法を，音響波には，生体内を伝搬する超音波を検出する方法について検討した．血糖値との相関について検討を行った結果，測定位置を固定すれば比較的良好な相関が得られた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，光吸収により発生する熱を検出する光熱変換分光法を導入することにより，精密に血中成分を分析可能なシステムを構築することを目的とした．最終的な開発ターゲットは，小型かつ安価な実用システムであり，将来的にはコンパクトなヘルスケア機器を構築可能となる．光熱変換分光法自体は一般的なものであるが，それを中赤外分光による生体計測へ応用するというところに，本申請の研究の学術的独自性がある．
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