世界最小の発電・センシング一体型血糖センサーを新開発

名古屋大学は10月17日、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しく開発し、コンタクトレンズ方式の持続型血糖モニタリング装置の試作に成功したと発表した。この研究は、同大大学院工学研究科の新津葵一准教授らの研究グループによるもの。研究成果は、この研究成果は、国際会議「IEEE BioCAS2018」にて発表される予定。

画像はリリースより

昨今、糖尿病治療や予防においては、患者自身が血糖値を持続的に把握しコントロールすることが重要となっている。血糖値の測定には、従来、皮下にセンサーを埋め込むなどの装置が主流となっていたが、高価で侵襲性があるため、幅広い活用や予防への展開が困難だった。

一方、血糖濃度と相関のある涙液糖濃度に着目した低侵襲のコンタクトレンズ型継続血糖モニタリング技術も注目を浴びているが、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のが現状だ。

涙液中の糖をモニタリングしながら電力の生成が可能に

今回、研究グループは、これらの難点を克服し、持続型血糖モニタリングの普及に貢献できる技術開発に成功。世界最小クラスの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超低消費電力の半導体無線送信器回路技術を開発し、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。

発電とセンシングを同時に行う固体素子型グルコース発電素子は、0.6ミリメートル角と世界最小クラスで、涙液に含まれる糖（グルコース）を基に1ナノワット以上の電力を生成する。また、データを送信する半導体無線送信器回路技術についても、従来の1万分の1程度の0.27ナノワット（電源電圧は0.165ボルト）で駆動させることに成功した。この2つの技術を融合し、涙液に含まれる糖をモニタリングしながら、必要な電力を生成することも可能になった。これらにより、給電用のメガネ型端末も不要になり、コンタクトレンズを装着するだけで継続的に血糖値をモニタリングすることが可能となる。

今回の研究成果により、低侵襲かつ低コストでの持続型血糖モニタリングが実現され、より多くの人が簡便に自身の血糖値を把握できるようになる。さらに今後は、糖尿病医療への貢献や、ヘルスケア用品への展開が期待される。（遠藤るりこ）