バイオセンサは、バイオ材料と検出装置から構成される。一部のバイオ材料は、標的分子と高い選択性で結合し、この結合を検出する。バイオセンサの最も代表的な事例が、糖尿病患者が血糖の自己測定のために用いるグルコースセンサである。バイオ材料にはグルコースと特異的反応する酵素を用い、電気化学的に検出する。その後、バイオセンサの研究開発は、半導体分野で円熟した微細加工技術と融合し、高感度化、微小化、多項目化へと発展した。血液中の微量成分の検出や単一細胞の分析といった医療・ライフサイエンスへの応用のみならず、水質検査、微生物検出、ウイルス検出など環境・食品・空気質分析へと研究が展開されている。バイオセンサ/バイオデバイスの研究開発は1990年代後半から2000年初頭にかけて本格化し研究の大きな潮流を生み出したが、産業に結び付いた事例は多くはない。
本セミナでは、企業でのバイオセンサに関するプロジェクト推進の経験を通して感じた、バイオセンサ/バイオデバイスの可能性と課題を整理し、バイオセンサ/バイオデバイスの研究動向を俯瞰する。
本セミナはバイオ材料と目的分子が溶液中で結合するウエット/セミドライな環境で利用するバイオセンサ/バイオデバイスを中心に紹介する。
- バイオセンサの原理と歴史
- バイオセンサの構成と原理
- バイオセンサの実例1 (血糖センサ)
- バイオセンサの実例2 (細胞外電位計測用微小電極アレイデバイス)
- バイオセンサ/バイオデバイスの可能性と課題
- バイオセンサ/バイオデバイスの特徴と利点
- バイオセンサ/バイオデバイスの課題
- バイオセンサ/バイオデバイスの研究開発の動向の俯瞰
- 期待される機能から分類したバイオセンサ/バイオデバイスの現状
- より単純に計測するためのバイオセンサ
- イムノクロマトグラフィ、紙ベースのバイオセンサ
- 誘電泳動を利用したバイオセンサ
- 貼り付ける・飲み込むだけで計測できるバイオセンサ/バイオデバイス
- ウエアラブル型バイオセンサ/バイオデバイス
- 埋め込み型のバイオセンサ/バイオデバイス
- 体内の情報を検知する細胞を利用したバイオセンサ
- より微量な実サンプルを計測するためのバイオセンサ/バイオデバイス
- 単一細胞を計測するバイオセンサ/バイオデバイス
- 微小な生体粒子 (エクソソームやウイルス) を計測するバイオセンサ/バイオデバイス
- より生体内の近い状況を再現するためのバイオセンサ/バイオデバイス
- バイオセンサ/バイオデバイスの課題の整理と今後の展望
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