| 研究領域 | 生物ナビゲーションのシステム科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H04932
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 京都大学 (2020)
名古屋大学 (2019) |
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研究代表者 |
新津 葵一 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40584785)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | 半導体集積回路 / バイオセンサ / IoT / 電力自立 / 22nm CMOS / 先端半導体 / 集積回路設計 / アナログ集積回路 / 持続血糖モニタリング / 発電センシング一体型集積センサ / CMOS集積回路 / ヘルスケア / AI / 環境発電 / 生体発電 / グルコース発電 / ＣＭＯＳ / 無線通信 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
太陽光発電が利用できない、暗所において電力自立かつ野生動物装着可能な持続血糖モニタリングを実現することを目的として、血糖発電と血糖センシングを一体化して行う発電センシング一体型集積血糖センサ技術の研究開発を実施する。研究開発を通じて、野生動物に対する負担の小さい持続血糖モニタリングを可能とすることによる、生物移動情報学の発展への貢献について可能性を検証する。
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| 研究実績の概要 |
本研究においては、太陽光発電が利用できない、暗所において電力自立かつ野生動物装着可能な持続血糖モニタリングを実現することを目的として、血糖発電と血糖センシングを一体化して行う発電センシング一体型集積血糖センサ技術の研究開発を実施した。研究開発を通じて、野生動物に対する負担の小さい持続血糖モニタリングを可能とすることによる、生物移動情報学の発展への貢献について可能性を検証した。
初めに、野生動物における皮下組織間質液を模擬した模擬生体液において評価を行い、その際に得られる性能指標から侵襲性を見積もり、以降における動物実験への準備を行った。
侵襲性の低い超小型の無痛針形状の固体素子型グルコース発電素子ならびに180nm/65nm/22nm CMOS プロセスにより製造したセンシング並びに無線通信等の情報伝達を行う半導体集積回路を組み合わせ、室内飼育動物搭載可能な持続血糖モニタリングデバイスのプロトタイプの試作を行った。
研究開発を通じて、極めて低電力で動作するバイオセンサ集積回路の設計・試作に成功した。具体的には、バイオ発電素子の出力から生体情報を取得・蓄積し、それを無線送信する集積回路の開発に成功した。65nm 低電力 CMOSプロセスを用いて、実集積回路デバイスにおいて実現可能性を実証することに成功した。また、極めて低電力で動作する周波数シフト型のミリ波帯バイオイメージング技術の開発に成功した。22nm 超低リーク電流 CMOSプロセスを用いて、実集積回路デバイスにおいて実現可能性を実証することに成功した。
これらの研究開発成果により、太陽光発電が利用できない環境下においても、電力自立かつ野生動物装着可能な持続血糖モニタリングの実現に成功した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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