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2010 年度 実績報告書

非侵襲生体情報計測を目的としたウェアラブル化学センサの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21860025
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

高橋 大志  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 特任助教 (20549943)

キーワードウエアラブル化学センサ / 酸素センサ / グルコースセンサ / 生体計測技術
研究概要

一般家庭においても容易にそして簡便に使用できるウエアラブル化学センサの構築を目的に、昨年度は柔軟な酸素センサの構築を行った。本年度では、昨年度の研究にて作製した酸素センサを用いて、ウサギ眼部における経皮酸素計測及びグルコースセンサの構築を行った。酸素センサの作製では、酸素透過性のポリプロピレン膜にPt及びAg電極をスパッタ装置で形成させ、電極感応部上に電解質液を含む親水性多孔質膜を設置し、その上から酸素不透過性のポリエチレン膜を熱溶着することによって感応部上に封入することで酸素センサとした。本センサの特性を液相系及び気相系で評価したところ、液相系では各溶液温度条件(25,38℃)において、酸素濃度とセンサ出力間に線形な相関性が得られた。また気相系での評価では、異なる酸素濃度のガス(18,30,60%酸素及び99%窒素ガス)をサンプルバッグに充填し、センサをバッグ内に挿入して出力を確認したところ、酸素濃度と出力には線形な応答が確認された。本センサをウサギの眼部に装着し出力を観察した結果、安定な電流値が観測された。その後、ウサギに60%酸素ガスを吸入させ、センサの出力応答を確認した結果、安定した初期電流値は、酸素ガス吸入の約20秒後から急激に増加し、約1分後には比較的安定な状態となったことがが観察された。
また、酸素センサの電極形成法をグルコースセンサに応用し、生体適合性MPCポリマーを用いてグルコース酸化酵素を電極感応部上に包括固定化した結果、0.01~3.0mmol/lの範囲で定量が可能であった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Soft contact lens biosensor for in-situ monitoring of tear glucose as non-invasive blood sugar assessment2011

    • 著者名/発表者名
      CHU MX, MIYAJIMA K, TAKAHASHI D, ARAKAWA T, SANO K, SAWADA S, KUDO H, IWASAKI Y, AKIYOSHI K, MOCHIZUKI M, MITSUBAYASHI K
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 83 ページ: 960-965

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soft-MEMS glucose sensor with functional Polymers2010

    • 著者名/発表者名
      IGUCHI S, CHU MX, TAKAHASHID, ARAKAWA T, KUDO H, MITSUBAYASHI K
    • 雑誌名

      Journal of Photopolvmer Science and Technology

      巻: 23 ページ: 167-170

    • 査読あり
  • [学会発表] Contact lens type glucose sensor for continuous monitoring of tear sugar level2010

    • 著者名/発表者名
      Mitsubayashi K, Chu MX, , Hiranuma Y, Takahashi D, Arakawa T, Kudo H, Hiramatsu H
    • 学会等名
      Pacificchem 2010
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      20101200
  • [学会発表] 生体適合性ポリマーを用いたウエアラブルグルコースセンサに関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      入江祐一, 矢野和義, 初明星, 平沼義貴, 平松秀夫, 高橋大志, 荒川貴博, 工藤寛之, 三林浩二
    • 学会等名
      第22回SASインテリジェントシンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 年月日
      20101118-20101119
  • [学会発表] 生体適合性ポリマーを用いたアルコール用フレキシブルセンサ2010

    • 著者名/発表者名
      神白匠, 白井隆行, 矢野和義, 初明星, 平沼義貴, 高橋大志, 荒川貴博, 工藤寛之, 三林浩二
    • 学会等名
      第22回SASインテリジェントシンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 年月日
      20101118-20101119
  • [学会発表] Contact-lens type glucose sensor fabricated using Bionic-MEMS techniaues for monitoring of tear sugar2010

    • 著者名/発表者名
      Mitsubayashi K, Chu MX, Takahashi D, Arakawa T, Kudo H
    • 学会等名
      The 61st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Nice, France
    • 年月日
      20100926-20101001
  • [学会発表] ソフトコンタクトレンズ型バイオセンサを用いた涙液グルコース連続計測に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      荒川貴博, 初明星, 高橋大志, 工藤寛之, 森本展行, 岩崎泰彦, 秋吉一成, 三林浩二
    • 学会等名
      2010年・秋季<第71同>応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎県長崎市
    • 年月日
      20100914-20100917
  • [学会発表] Development of a contact-lens shaped biosensor for in-vivo tear glucose monitoring2010

    • 著者名/発表者名
      Kudo H, Chu MX, Hiranuma Y, Takahashi D, Arakawa T, Mitsubayashi K
    • 学会等名
      The first Japan-China-Korea Joint Seminar on MEMS/NEMS 2010 for Green & Life Innovation
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      20100830-20100831
  • [学会発表] A wearable glucose sensor for non-invasive biomonitoring on eye site2010

    • 著者名/発表者名
      Chu MX, Igucbi S, Takahashi D, Hiranuma Y, Arakawa T, Kudo H, Mitsubayashi K
    • 学会等名
      the 13^<th> international meeting of chemical sensors (IMCS-13)
    • 発表場所
      Perth, Western Australis
    • 年月日
      20100711-20100714
  • [学会発表] Contact lens type biosensor fabricated using MEMS techniuues on biocompatible polymers for continuous monitoring of tear glucose2010

    • 著者名/発表者名
      Chu MX, Takahashi D, Arakawa T, Kudo H, Mitsubayashi K
    • 学会等名
      20th Anniversary World Congress on Biosensors, BIOSENSORS2010
    • 発表場所
      Glasgow, UK
    • 年月日
      20100526-20100528
  • [学会発表] 涙液グルコースモニタリングのためのコンタクトレンズ型バイオセンサ2010

    • 著者名/発表者名
      初明星, 高橋大志, 荒川貴博, 工藤寛之, 秋吉一成, 三林浩二, 森本展行, 岩崎泰彦
    • 学会等名
      第85回日本医療機器学会大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      20100513-20100515

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公開日: 2012-07-19  

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