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2021 年度 実績報告書

皮膚機能の電気的評価・制御を行うヘルスケアデバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K22490
研究機関東北大学

研究代表者

阿部 結奈  東北大学, 工学研究科, 助教 (80881953)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
キーワード生体計測 / 生体医工学 / 電気化学 / 研究皮膚科学
研究実績の概要

皮膚は生体を包み込んで守る,生命維持に不可欠な器官の一つである.特に,その最前線に位置する表皮は,厚さわずか0.1 mm程度の薄い膜のような組織でありながら,表面に緻密な角層を作り出し,体内水分の喪失や体外異物の侵入を防ぐ「バリア機能」の主要な担い手である.近年,表皮細胞が刺激伝達に関与する可能性が示されるなど,そのインテリジェントな機能が明らかになりつつある.表皮組織の内部には「表皮電位」とよばれる電位差が生じており,バリアをはじめとする表皮機能の健全性を測る指標となることが期待される.申請者は,表皮電位を低侵襲に計測するための微小針システムを開発し,皮膚機能評価などへの応用展開に向けて研究を進めている.
当該年度は,前年度に新規開発したマイクロニードルデバイスに改良を加えた.マイクロニードルは,長さや直径が1 mm以下の微小な針であり,医療・美容分野への応用が進んでいる.本研究では多孔質樹脂で成形したマイクロニードルによって表皮組織内部へ電気的にアクセスし,薄くフレキシブルな印刷電極と組み合わせることで,パッチ状のデバイスを用いて簡便に表皮電位を計測することができるようになった.先行研究を参考に電極の材料や形状を変更し,数時間にわたる計測を安定して実行することができた.計測中,計測対象者は一般的なオフィス環境で簡単なデスクワークなどを行うこともでき,自然な環境や日常動作の中で皮膚の健康状態をモニタリングするツールとしての有用性が期待できる成果である.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Electrical aspects of skin as a pathway to engineering skin devices2021

    • 著者名/発表者名
      Abe Yuina、Nishizawa Matsuhiko
    • 雑誌名

      APL Bioengineering

      巻: 5 ページ: 041509~041509

    • DOI

      10.1063/5.0064529

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porous microneedle-based wearable device for monitoring of transepidermal potential2021

    • 著者名/発表者名
      Abe Yuina、Takizawa Ryohei、Kimura Natsumi、Konno Hajime、Yoshida Shotaro、Nishizawa Matsuhiko
    • 雑誌名

      Biomedical Engineering Advances

      巻: 1 ページ: 100004~100004

    • DOI

      10.1016/j.bea.2021.100004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 神経束刺激のためのハイドロゲル製カフ電極の開発2021

    • 著者名/発表者名
      〇鎧塚隼人,荻原由佳,阿部博弥,阿部結奈,西澤松彦
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第43回研究会
  • [学会発表] ポーラスマイクロニードル電極による皮膚表皮内センシング2021

    • 著者名/発表者名
      〇山口修平,瀧沢凌平,阿部結奈,阿部博弥,西澤松彦
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第43回研究会
  • [学会発表] WEARABLE PATCH-TYPE DEVICE FOR TRANSEPIDERMAL POTENTIAL MONITORING WITH MICRONEEDLE AND FLEXIBLE ELECTRODE2021

    • 著者名/発表者名
      29.○Ryohei Takizawa, Yuina Abe, Natsumi Kimura, Hiroya Abe, and Matsuhiko Nishizawa
    • 学会等名
      microTAS 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] ポーラスマイクロニードル電極による皮膚内物質センシング2021

    • 著者名/発表者名
      ○山口修平,瀧沢凌平,阿部結奈,阿部博弥,西澤松彦
    • 学会等名
      第31回日本MRS年次大会
  • [学会発表] 神経束刺激のためのハイドロゲル製カフ電極の開発2021

    • 著者名/発表者名
      ○鎧塚隼人,諏訪部椋大,荻原由佳,阿部博弥,阿部結奈,西澤松彦
    • 学会等名
      第31回日本MRS年次大会
  • [学会発表] 電気浸透ドラッグデリバリーハイドロゲルシステムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      ○山田輝拓,宮澤匠生,高木淳也,西村文花,阿部結奈,阿部博弥,西澤松彦
    • 学会等名
      第31回日本MRS年次大会

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公開日: 2022-12-28  

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