| 研究課題/領域番号 |
21H01971
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, 主幹研究員 (20638126)
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| 研究分担者 |
田村 亮 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, チームリーダー (20636998)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 鼻腔 / 粘性係数 / 分子量 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 / 気体 / 流体 / マイクロ流路 / 機械学習 / 有限要素解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの五感の中で、人工の「嗅覚」の開発だけが依然道半ばである。その実現がもたらすであろう様々な応用は人類にとって有用であり、この開発は基礎科学から産業に至るまで広い視点で重要な課題である。この課題に対して、本研究では、鼻の内部構造（鼻腔）とそこでのガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資するセンサ開発の指針獲得を目指す。申請者がこれまで独自に開発したガス分子量および粘度測定手法によるガス流れのリアルタイム計測に加え、流体シミュレーションと機械学習を組み合わせたガス流れ・センサ応答の最適化プロセスを組み込むことで、目的達成に向けた研究を加速する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、鼻腔内部で生じる複雑な気流を計測するための手法および装置の開発に取り組んだ。ニオイの知覚に関わる因子として、微細かつ入り組んだ鼻腔内構造とそこで生じる気流との相関を理解することは重要である。そのための第一歩として、本研究ではいくつかの市販の鼻腔模型を対象とし、そこでの気流計測を実現するための手法について検討した。今後は、より多くの鼻腔模型を用いることにより、ニオイ知覚と鼻腔内構造・気流について詳細かつ系統的に理解するべく、さらなる研究を展開していく予定である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ニオイ知覚と鼻腔内構造およびそこで生じる気流との相関について正確に理解することは、例えば嗅覚障害者の治療指針を獲得する上で重要である。すなわち、どのような気流を生じさせる鼻腔内構造があれば、ニオイ知覚が最大化されるといった知見を蓄積することで、これを外科的な手術や治療の方針として利用できるということである。新型コロナウイルスの流行以来、嗅覚障害を訴える人は少なからず存在しており、こうした知見を獲得し速やかに臨床応用していくことには大きな意義があると考えている。
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