嗅覚センサ、ガスセンサ開発における基礎と最新動向

呼気や皮膚ガスには、疾病や代謝と相関する超微少量の揮発性有機化合物が含まれる。生体ガス中に含まれる揮発性成分を高感度・高選択に計測することで、非侵襲的な疾患の早期診断や代謝評価が可能と考えられる。生体ガス計測では高感度・高選択性などの特性に加えて、「湿度への不感応性」「連続性」「空間性」も望まれる。 　演者は、疾病・代謝に起因する薬物代謝酵素が存在することに着目し、これら代謝酵素を用いた新規な「生化学式ガスセンサ (バイオスニファ) 」を開発した。また、揮発性成分を酵素反応にて光情報に変換することで、成分濃度の時空間分布を可視化する「可視化計測システム (探嗅カメラ) 」を構築した。 　本講演では、疾病や代謝に起因する生体ガス成分を高感度に計測 (可視化) を行うために開発した上記デバイスとシステムを紹介すると共に、生体応用の結果をもとに、臨床&ヘルスケアへの可能性について解説する。

1. 生体ガス (疾病・代謝) のためのバイオスニファ (探嗅センサ)
   1. 薬物代謝機能に基づく高選択性ガスセンシング
   2. 魚臭症候群に起因するトリメチルアミン用ガスセンサ
   3. 口臭成分メチルメルカプタン用ガスセンサ
2. UV-LEDを用いた高感度なバイオスニファ
   1. 呼気中エタノールとアセトアルデヒドのモニタリング
   2. サブppbレベルでのホルムアルデヒド連続計測
   3. アセトン用バイオスニファと脂質代謝評価
   4. 加齢臭ノネナールのためのバイオスニファ
3. 生体ガスの可視化計測 (探嗅カメラ)
   1. 高感度CCDを用いた探嗅カメラの開発
   2. 呼気ガスの可視化モニタリング
   3. バイオ蛍光法による探嗅カメラの高感度化
   4. 皮膚ガスの可視化計測
• 質疑応答