繁殖牛の高精度発情検知のためのＭＥＭＳ血流量センサーの研究

• 研究課題/領域番号: 24510170
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 澤田 廉士 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40380589)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: MEMSセンサ / 血流量センサ / 畜産 / 接触圧センサ / MEMS / 接触圧

研究成果の概要

畜産業従事者の収益性を向上させる方法の一つは、子牛の繁殖効率の向上である。子牛の繁殖は人工授精により行われているが、発情期における授精タイミングの的確な検知が困難であるため約70％にとどまっている。繁殖牛の発情周期をＭＥＭＳ高精度血流量センサによって検知し、取得情報を携帯端末でモニタリングすることで人工授精適期を的確にとらえる発情検知システムの研究を行った。その結果、(1)これまでの端面出射型半導体レーザを面発光レーザチップに置き換え、反射ミラーやレンズを省くとともに、(2)レーザの連続発振をパルス発振駆動に変更し、消費電力を一桁低減し、また接触圧センサを付けて再現性のよい血流測定を実現。

研究成果

• [雑誌論文] Annularly Grooved Diaphragm Pressure Sensor With Embedded Silicon Nanowires for Low Pressure Application (2014)
  • 著者名/発表者名: Songsong Zhang, Tao Wang, Liang Lou, Wei Mong Tsang, Renshi Sawada, Dim-Lee Kwong, and Chengkuo Lee
  • 雑誌名: IEEE, JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS 巻: ２３ ページ: 1396-1407
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] マイクロ変位センサを用いた接触圧センサの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林田優馬、針崎康太、竹下俊弘、森田伸友、野上大史、安藤秀幸、日暮栄治、澤田廉士
  • 学会等名: 第２９回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 血流量センサの指圧センサ部の技術開発研究―マイクロフィラメント素子の応用― (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹内良輔、野上大史、澤田廉士
  • 学会等名: 平成２７年度日本生体医工学学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] Fundamental Study on Finger pressing Test as Evaluation method (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ueno, Terukazu Akiyama, Takeshi Gotanda, and Renshi Sawada
  • 学会等名: Internatiobal Union of materials Research Societies The 15 th IUMRS International Conference in Asia(IUMRS-ICA2014) Program
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-30
• [学会発表] NEMS Pressure Sensor Aiming at Low Pressure sensing for Healthcare Applications (2014)
  • 著者名/発表者名: Songsong Zhang, Tao Wang, Renshi Sawada and Chengkuo Lee
  • 学会等名: International Union of Materials Research Societies The 15 th IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA2014) Program
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-30
• [学会発表] Low-temperature gold-gold bonding using argon and hydrogen gas mixture atmospheric –pressure plasma treatment for optical microsystems (2014)
  • 著者名/発表者名: Eiji Higurashi, Michitaka Yamamoto, So Ikeda, Tadatomo Suga, and Renshi Sawada
  • 学会等名: 2014Internationaal Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN2014)
  • 発表場所: Glasgow, scotland
  • 年月日: 2014-08-17 – 2014-08-21
• [学会発表] Evaluation of Blood Flow by a Finger Pressing Test that uses a MEMS Blood Flow Sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ueno, Terukazu Akiyama, Hirofumi Nogami, Renshi Sawada
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM)2014
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2014-07-30 – 2014-08-01
• [学会発表] Application of the Laser Doppler MEMS Blood Flow Micrometer for Chickens (2014)
  • 著者名/発表者名: Kei Nishihara, Wataru Iwasaki, Masaki Nakamura, and Renshi Sawada
  • 学会等名: Joint Seminar of Research Center for Advanced Biomechanics and the Japan Institute of Electronics Packaging Kyushu Branch MEMS
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] Measurement of heart rate variability with MEMS blood flow sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田平 祐樹 澤田廉士
  • 学会等名: Joint Seminar of Research Center for Advanced Biomechanics and the Japan Institute of Electronics Packaging Kyushu Branch MEMS
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] マイクロ変位センサを用いたせん断力センサ (2014)
  • 著者名/発表者名: 針崎康太1, 竹下俊弘, 岩崎拓真, 有永雄司, 澤田廉士
  • 学会等名: Joint Seminar of Research Center for Advanced Biomechanics and the Japan Institute of Electronics Packaging Kyushu Branch MEMS
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] MEMS応用とレーザー光を用いた携帯可能高感度非侵襲的血流量センサ (2014)
  • 著者名/発表者名: 澤田廉士
  • 学会等名: オプトメカトロニクス協会第4回講演会
  • 発表場所: 機械振興会館
• [学会発表] Embedded optical shearing force measurement device (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Iwasaki, T. Takeshita, K. Harisaki, and R. Sawada
  • 学会等名: 26th International Microprocesses and Nano technology Conference (MNC 2013)
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido
• [学会発表] MEMS blood flow meter for chicken and daily fluctuation of the blood flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Kei Nishihara, Wataru Iwasaki, Renshi Sawada
  • 学会等名: International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 & 5th Sensing Biology Symposium (Bio4Apps 2013)
  • 発表場所: Tokyo Medical and Dental University
• [学会発表] Shearing force measurement device with a built-in integrated micro displacement sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: K.Harisaki, T.Iwasaki, T.Takeshita, R.Sawada
  • 学会等名: International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 & 5th Sensing Biology Symposium (Bio4Apps 2013)
  • 発表場所: Tokyo Medical and Dental University
• [学会発表] Shearing Force Measurement Device Using an Integrated Micro Optical Displacement Sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuma Iwasaki, Toshihiro Takeshita, Satoshi Takeuchi, Masutaka Furue, Renshi Sawada
  • 学会等名: SENSORDEVICES 2013, The Fourth International Conference on Sensor Device Technologies and Applications(IARIA)
  • 発表場所: Barcelona
• [学会発表] マイクロ変位センサを用いたせん断力センサ (2013)
  • 著者名/発表者名: 針崎康太、竹下俊弘、岩崎拓真、有永雄司、澤田廉士
  • 学会等名: 2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 関西大学
• [学会発表] 光MEMSを応用したバイタルセンサ (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田廉士
  • 学会等名: 平成25年度福岡・長野クラスターマッチングフォーラム
  • 発表場所: 社会システム実証センター
• [学会発表] 動きながら測定可能なMEMSレーザ高感度非侵襲的血流量センサ (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田廉士
  • 学会等名: 第3回次世代プリンテッドエレクトロニクスシンポジウム
  • 発表場所: 秋葉原コンベンションホール
• [学会発表] Introduction of the Application of Wireless Laser Doppler Blood Flow Meter for the Measurement of Chicken Blood Flow (2013)
  • 著者名/発表者名: Kei Nishihara, Wataru Iwasaki, Masaki Nakamura, ToshihiroItoh, Ryutaro Maeda, Renshi Sawada
  • 学会等名: The 4th Japan-China-Korea Joint Conference on MEMS/NEMS (JCK MEMS/NEMS 2013)
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] マイクロ変位センサを用いたせん断力センサと各種超小型センサ (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩崎拓真
  • 学会等名: JPCAショー、2013年度エレクトロニクス実装学会アカデミックプラザ
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] マイクロ変位センサを用いたせん断力センサ (2013)
  • 著者名/発表者名: 針崎康太、岩崎拓真、竹下俊弘、有永雄司、澤田廉士
  • 学会等名: 2013年度精密工学会秋季大会学術講演会講演
  • 発表場所: 関西大学
• [学会発表] Study on a Shearing Force Sensor Using a Micro Displacement Sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuma Iwasaki, ToshihiroTakeshita, and Renshi Sawada
  • 学会等名: バイオメカニクス研究会＆エレクトロニクス実装学会九州支部講演会,インターナショナルセッション
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] Characteristics and Applications of Microsensor Measuring Linear Movement and Inclination Around Two Axes (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Takeshita, Takuma Iwasaki, Hideyuki Ando, and Renshi Sawada
  • 学会等名: Japan-Singapore Research Exchange Workshop ＪＳＰＳ Program JSPS Workshop
  • 発表場所: CeLS, NUS, Singapore
• [備考] ナノマイクロ医工学研究室ホームページ
  • URL: http://nano-micro.mech.kyushu-u.ac.jp/
• [備考] 九州大学ナノマイクロ研究室へようこそ、せん団力センサ
  • URL: http://nano-micro.mech.kyushu-u.ac.jp/
• [産業財産権] 血流量測定装置、血流量測定方法、血圧測定装置及び血圧測定方法 (2014)
  • 発明者名: 澤田廉士
  • 権利者名: 澤田廉士
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-129157
  • 出願年月日: 2014-06-24
• [産業財産権] 力センサ (2012)
  • 発明者名: 澤田廉士、竹下俊弘、岩崎拓真、有永雄司
  • 権利者名: 澤田廉士、竹下俊弘、岩崎拓真、有永雄司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-09-21