疾病診断に応用可能な高感度メチルメルカプタンセンサの開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K18239
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 上田 太郎 長崎大学, 工学研究科, 助教 (10524928)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ガスセンサ / 固体電解質 / メチルメルカプタン / 金 / 酸化セリウム

研究成果の概要

呼気中に含まれる疾病由来成分のうち、メチルメルカプタンを高感度に検知可能なセンサを開発した。イットリア安定化ジルコニア（YSZ）とAu系検知極を用いる固体電解質型センサに着目し、検知極の薄膜化による特性改善を行った。塩化金酸および硝酸セリウムからなるコーティング溶液をYSZ基板にドロップコートし検知極を作製したところ、AuとCeO2が十分に混合しており、従来法（スクリーン印刷法）よりも薄膜の検知極を作製できた。作製したセンサは、CeO2を微量添加することでトルエン応答が向上し、8 wt%添加時に最大の応答を示した。低濃度のメチルメルカプタン (0.1 ppm) にも比較的良好な応答を示した。

自由記述の分野

無機材料・物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

呼気中に含まれる微量ガス成分を検知することで、疾病をより簡便に診断する技術が広く求められている。これらのガスの応答性を向上させるセンサ技術の開発は、診断精度を向上させる上で核となる技術であり、生活質の向上や医療費の大幅減少に大きく貢献することが期待できる。また、酸化物を担持した貴金属検知極を金属塩含有溶液の直接塗布・熱処理により作製する手法は簡便で、他の材料組成にも応用可能である。コーティング溶液は、より薄膜の検知極も作製可能なスピンコーティング法にも応用できるため、さらなる特性改善も期待でき、学術的意義も大きい。