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生物の機能を電気で測る・操る

夢ナビライブ2018仙台会場にて収録

1分動画1

バイオセンサとは?

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最新の血糖値センサは採血が要らない

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未来のバイオセンサ

30分動画

講義を視聴する(30分)

高校1年生 生物は未だに、謎が多くて、不思議ですが、電気を利用した調査方法は、とても革新的でおもしろかったです。
高校1年生 細胞に糖が出ていて血管をきずつけずに糖尿病の検査ができることにおどろきました。
高校1年生 センサーを常につけて、自身の健康を守れるようになるのはとてもこの先大切なことだと思いますし興味が高まりました。
高校1年生 バイオ研究について知ることができ、将来は人体に影響がなく治りょうができることを知った。
高校1年生 最低限の情報で分かりやすく、なおかつ関心のできやすい講義だった。
高校1年生 いろいろなセンサーについて話を聞いて関心が高まった。
高校1年生 バイオセンサが限りなく薄い柔較なものへと進化し、脳であったりセキツイであったりに貼りつけることで機能を補助することができるということにとても驚いた。
高校1年生 バイオセンサについて分かりました。
高校1年生 やはり技術は進んでいるのだとあらためて感じました。センサーで全てを把握できるのがすごいと思いました。
高校1年生 新しいかいはつで生活が豊かになっていってほしいなと思いました。
高校1年生 バイオセンサについて知れたし、いろいろなセンサも知れてよかったです。
高校1年生 生物の特性を活かして健康を守ろうという講義内容が興味深かった。
高校1年生 たくさんの種類のセンサや機械によって痛くなかったり、体に害のないようにするように作るのはとても楽しそうだと思いました。
高校1年生 バイオセンサは身近な所にもたくさんあり、未来にとても役立つものだということが分かりました。
高校2年生 興味深かったです。
高校1年生 バイオセンサについて初めて知りました。工学にも興味を広げていきたいと思いました。
高校1年生 あまり興味のない分野だったが話を聞くうちに、「もっと知りたい」という気持ちになっていきました。将来の参考にしていきたいと思います。
高校2年生 とてもよく分かった。
高校1年生 とても勉強になりました。
高校2年生 とても不思義だなと感じた。
高校1年生 バイオセンサがどんな物か知ることができた。これからの展望や、どのように広まっていくのかを知ることができた。
高校1年生 バイオセンサという単語は聞きなれていなくても、その技術が使われた物が身近にあって驚きました。バイオセンサのしくみも、一部ですが知ることができて楽しかったです。
高校1年生 バイオセンサについて身近な生活上での利用のされ方や新たな研究などを知ることができて良かったです。
高校1年生 体内で吸収されるセンサがどのような物質でできているかわかりました。
高校1年生 今では色々進化してきてるんだなと改めて驚きを感じました。
高校2年生 バイオセンサーは将来発展していくと思うので楽しみだなと思う。
高校1年生 バイオセンサは様々な物の役に立っていて、なくてはならいものなのだなと思いました。
高校1年生 工学への興味が湧きました。社会の要望に応えるため、新しいものを原理を元につくっていくということにとても魅力を感じました。
高校1年生 構造などが詳しく分かって良かった。バイオセンサのことについて良く分かった。

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関心ワード
  • 健康 、
  • 汗 、
  • 計測 、
  • ウェアラブル 、
  • バイオセンサ 、
  • 健康寿命

講義No.g009311

バイオの力で健康を調べるウエアラブルなバイオセンサ

バイオ材料を使って汗の成分を測る

 超高齢社会の今、健康長寿を実現するためのパーソナルヘルスケアが求められています。その一つとして、有機FET(電界効果トランジスタ)の特徴を生かしたバイオセンサの開発が進められています。バイオセンサとは、酵素などのバイオ材料を用いて生体成分を測るものです。自分の健康を知るために、汗に含まれる生体成分を手軽に測ることができる、軽くてウエアラブルなバイオセンサが研究されています。

印刷可能でペラペラのセンサ

 例えば糖尿病の患者さんは、血糖値を測るのに、現状では自分で少量の血液を採らなければなりません。一方で、汗にも血糖が若干含まれている可能性が示されています。このセンサは、グルコースにしか反応しない酵素を検出部に固定して、汗の成分を測るものです。有機FETは印刷することが可能で、軟らかく感度が高いという特徴があります。ラップのようにペラペラのセンサを作り、手首などに貼ったり巻いたりして、そこで汗の成分の中からグルコースに関する情報のみを計測してスマホに飛ばせば、確認できます。印刷できるので大量に安価に製造でき、軽いので気軽に身につけられ、血液を採る手間や痛みからは解放されるのです。

さまざまな体内センサとしての可能性

 大きな課題の一つが、センサに使っている酵素は生き物なので、体内と同じ環境にしないと、働きが悪くなるということです。また、汗の計測方法も課題です。汗は混ざりものなので、その成分をいつでも正確に細かく計測するのは難しいのです。
 それでも、このバイオセンサは大きな可能性を秘めています。汗は、血糖以外にも、ストレスを感じているときの分泌物のほか、感染症によるウイルスなど、体内の状態を教えてくれるさまざまな成分が含まれると言われています。つまり、ストレスセンサや熱中症予防のセンサ、病気に感染しているかを測るセンサなどにも応用できるのです。

この学問が向いているかも 有機材料システム工学

山形大学
工学部 高分子・有機材料工学科 准教授
長峯 邦明 先生

メッセージ

 受験を控えて時間が限られているかもしれませんが、いろいろなことに興味を向けてみてください。時には受け身になることが最大の攻めになることもありますから、多くの人の話を聞き、自分の興味にしたがって進んでいけば、必ず将来につながっていきます。
 私は、高校生の時に特になりたい職業や学びたい分野があったわけではなく、入学した学科も第一希望ではありませんでしたが、社会のためにもなる今の研究は楽しく、好きなことを仕事にできたのは運が良かったと思っています。

先生の学問へのきっかけ

 子どもの頃は、プラモデルを作るなど工作が大好きでしたが、将来の職業や方向については特に考えたことがありませんでした。大学進学時も、実は化学バイオ系は第一希望ではありませんでした。バイオセンサの研究も、配属になった研究室でたまたまやることになったのですが、やってみたら楽しくて、研究者になれたのは運が良かったと思います。扱っている酵素は生き物であるがゆえに、なかなか言うことを聞いてくれませんが、そこがこの研究の面白いところであり、完成されてしまったらつまらないだろうと思いながら研究を続けています。

大学アイコン
長峯 邦明 先生がいらっしゃる
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 山形大学は、東日本有数の総合大学であり、4つのキャンパスはネットワークで融合されています。社会のリーダーにふさわしい基本能力と幅広い教養を身につけるため、教養教育に力を入れています。大学運営の基本方針として、一つは、何よりも学生を大切にして、学生が主役となる大学創りをするということ、そしてもう一つは、教育、特に教養教育を充実させるという2点を掲げています。