コンタクトレンズ方式の持続型血糖モニタリング装置に期待――名大ら、世界最小クラスの発電センシング一体型血糖センサーを開発

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科学技術振興機構(JST)は2018年10月17日、同機構らの支援のもと名古屋大学の研究グループが世界最小クラスの発電センシング一体型血糖センサーを新たに開発したと発表した。発電とセンシングを同時に行えるため、外部からの無線給電などが不要となり、コンタクトレンズ方式など低侵襲かつ低コストでの持続型血糖モニタリングの実現が期待できるとしている。

糖尿病治療や予防においては、患者自身による血糖値の持続的な把握とコントロールが重要となっている。従来、血糖値の測定には皮下にセンサーを埋め込むなど、体内に傷をつける侵襲性のある装置が主流となっていた。一方、低侵襲性のタイプでは、血糖濃度と相関のある涙液糖濃度に着目したコンタクトレンズ方式も注目を浴びていたが、無線給電用メガネ型端末などが必要となるため、就寝時や運動時の測定に難点があり普及が進んでいない状況にあった。

今回、研究グループはわずか0.6mm角という世界最小クラスで、涙液に含まれる糖(グルコース)を基に1nW以上の電力を生成する固体素子型グルコース発電素子と、サブ平方ミリサイズで従来の1万分の1程度の0.27nW(電源電圧は0.165V)で駆動する半導体無線送信器回路技術を開発。それらを融合した発電センシング一体型血糖センサーを搭載したコンタクトレンズを試作した。

血糖濃度と相関のある涙液糖濃度によってグルコース発電素子からの出力電圧が変化するが、半導体集積回路を用いて、この出力電圧を無線発信頻度へと変換することで発電とセンシングの同時動作を実現した。

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