2021 年度研究成果報告書

近赤外発光アップコンバージョンナノ粒子に基づく低侵襲血糖値センサの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05540
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分34020:分析化学関連
研究機関	富山大学
研究代表者	遠田浩司富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (60212065)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	低侵襲血糖値センサ / グルコースレセプター / 近赤外吸収色素 / アップコンバージョンナノ粒子 / 近赤外発光応答
研究成果の概要	グルコースの濃度の情報を近赤外(NIR)発光強度の情報に変換するランタノイドアップコンバージョンナノ粒子(UCNPs)に基づくセンシングフィルムを開発した。これはグルコースレセプター共重合フィルムにレセプター感受性近赤外吸収色素固定化UCNPsを包埋したもので，波長980 nmのレーザーを照射するとグルコース濃度に応じて波長800 nmの近赤外発光強度が変化する。開発したセンシングフィルムは，生理的グルコース濃度範囲で良好な近赤外発光応答を示した。
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	本研究では，糖レセプター共重合フィルム中にレセプター感受性NIR吸収素色固定化UCNPsを包埋したかたちのNIR発光グルコースセンシングフィルムを開発した。このセンシングフィルムの応答機構は我々が独自に考案したものであり，また，UCNPsをグルコースの検出原理として用いるのは本研究が初めてである。本研究で開発したセンシングフィルムは，皮膚組織の光学的妨害の少ないNIR励起光を照射し，異なる波長のNIR発光強度を測定する全く新しい機序に基づくものである。これにより，皮下に長期間滞留可能な光学的持続血糖測定システム(CGM) の実用化に大きく貢献でき，糖尿病患者への福音という波及効果も大きい。