フォトクロミズムによる応答差分検出に基づく高精度糖センシングシステムの開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05810
• 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: 分析化学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 遠田 浩司 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60212065)
• 研究協力者: 菅野 憲
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 血糖値センサ / 差分検出法 / フォトクロミズム / 光リセット / 光応答性ゲル / オプティカルpHセンサ / オプティカルグルコースセンサ

研究成果の概要

低侵襲的に皮下間質組織液中の血糖値をモニターできるウェアラブル光学センサの精度向上を目的とし，フォトクロミズムによるセンサ応答のon/off差分検出に基づく高精度糖センシングシステムの開発を行った。スピロピラン共重合フォトクロミックフィルム中では，スピロピランはpH感受性のメロシアニン型で存在するが，可視光を照射すると異性化し，pHに対して不感化する。このフォトクロミックフィルムとグルコース酸化酵素に基づく，pH変化を応答の指標とするグルコースセンサを構築した。このセンサは光学的なバックグラウンドの変動を完全にキャンセルしながらグルコースを高精度で差分検出することが可能である。

自由記述の分野

分析化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

フォトクロミズムをオプティカルセンサシグナルのon/offに用い，そのシグナル差分を検出することによってバックグラウンドシグナルの影響を除去するという試みは，これまで一切なされていない。本法は同一のセンサからセンシングシグナルと参照シグナルの両方を取得するものであり，バックグラウンドの変動の影響を受けない精度の高い測定が可能で，皮下滞在型光学式血糖値センサの実用化に大きく寄与するものと期待できる。