Iｎ ｓｉｔｕ計測に向けた抗原抗体反応を用いた極薄膜バイオセンシングシステム開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04737
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 太田 裕貴 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30528435)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 伸縮電極 / バイオセンサー / ウェアラブルエレクトロニクス / 抗原抗体反応

研究成果の概要

本研究では、バイオマーカーの超高感度計測用の微細加工電極表面と抗体による電極表面の化学修飾を用いることで高い選択性を有するストレスマーカー検出センサを開発した。更に、ウェアラブルスマートデバイスに向けた、無線伝送システムを構築した。近年、様々なヘルスケア用ウェアラブルスマートデバイスが提案されている。しかし、炎症を伴うような過度な運動量の検出や、慢性的な心理的ストレスの検出など、高度な身体の変調を検出するためのウェアラブルデバイスは存在しない。そこで本研究ではコルチゾール、IL-6といった体液に微量にしか含まれないストレスマーカーをリアルタイムで計測できるセンサ電極表面を開発した。

自由記述の分野

機械工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題では微細加工と抗原抗体反応用いてストレスマーカー検出のためのセンサ電極表面を開発した。更に、それをウェアラブルスマートデバイスとして機能するように信号・無線伝送システムを設計した。本研究課題は分子生物学と先進電子デバイス分野を融合する初めての試みとなった。種々の抗体を用いることで電極表面を作成し、様々なバイオパラメータを検出できる医療用のフレキシブルデバイスを提案することもできる。例えば内視鏡に実装することで術中、瞬時に腫瘍マーカーを検出できるような次世代医療器を実現できる。さらに、本研究の基盤となるバイオセンサはスポーツ科学等様々な分野に展開できる。