2020 年度研究成果報告書

ナノ多孔材料を用いた高感度気体簡易測定法の確立と生体ガス測定への応用の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	17K00601
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	環境技術・環境負荷低減
研究機関	東北工業大学
研究代表者	丸尾容子東北工業大学, 工学部, 教授 (50545845)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	ナノ多孔体 / 一酸化窒素 / 呼気ガス / PTIO / 簡易分析 / 多孔質ガラス
研究成果の概要	人の呼気に含まれ、疾病との関連が明らかになりつつある一酸化窒素のパッシブセンシングチップを用いた簡易検出方法について検討し、2つのチップの組み合わせにより呼気ガス検出可能な感度（ppb）を有する検出方法を確立した。また開発したセンシングチップを用いて健常者から呼吸器疾患の患者に対応する濃度範囲（10ppbー200ppb）での検量線を算出し、実際のヒト呼気の測定により検量線の検証を行なった。さらに開発したセンシングチップを用いて呼気ガスと皮膚ガスの同時測定が可能となり、ヒトを対象に検証実験を実施した。
自由記述の分野	ナノ材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ナノ多孔材料を用いたパッシブセンシングチップでの一酸化窒素検出検討によりナノ材料の極表面に存在する表面に拘束された極微量の液体層と一酸化窒素との化学反応の特性（速度論的、化学量論的）が明らかになり、化学変換を用いた新規の検出方法を確立できた。また、特にヒトの呼気成分を測定し在宅での健康管理に用いることができる方法は、遠隔診療や疾病の早期発見につながる技術と考えられ感染症が拡大する問題に直面している現在及び未来に新たな生活スタイルを提案できる基礎技術となると考えられる。