東北大、「発電しながら測る」電源が要らない微小なバイオセンサを開発

「発電しながら測る」電源が要らない微小なバイオセンサを開発
独自の“酵素電極シール”を使って実現



　東北大学大学院工学研究科の西澤松彦教授は，独立行政法人産業技術総合研究所（産総研）ナノチューブ応用研究センターの畠賢治上席研究員と共同で，酵素とカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が均一に混合した「酵素電極シール」を開発し，ブドウ糖の水溶液から世界最高レベルの発電（２５ｍＡ／ｃｍ２）ができました。さらにこのシールを「貼るだけ」で，果物の甘さに応じて点滅する「電源不要」の糖度センサを実現しました。本研究はＪＳＴ戦略的創造研究推進事業（ＣＲＥＳＴ）の一環であり，成果の一部が２０１２年８月２７日にドイツ科学誌「Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」にオンライン掲載されます。


＜研究開発のポイント＞
　▼「巻ける」「貼れる」　世界初の柔らかい酵素電極シールを開発
　▼ブドウ糖水溶液から世界最高の効率で発電
　▼自力で発電するバイオセンサ（糖度センサ）に応用


【背景と概要】
　酵素を利用するバイオセンサが健康管理や食品管理に用いられていますが，電気式のセンサに必要な電池はサイズが大きく，また，環境や生体に有害な金属や反応溶液を含みます。今回の共同研究で開発した有機物製の酵素電極シールは，果汁などのバイオエネルギーを直接利用する安全な発電システムとして，環境や生体と調和します。そして，発電量が果汁の糖分量に比例するため，センサとしての利用が可能です。
　今回のブドウの例では，甘さに応じて発光ダイオードの点滅のペースが速くなるため、電源不要の微小な糖度センサ（熟度センサ）になります。将来的には血糖値センサへの応用も期待できます。また，ケーキなどに刺せばデコレーションにもなるでしょう。本共同研究グループは酵素電極フィルムの技術を特許出願しており，実用化にご協力いただけるパートナー企業を募集中です。

※参考画像・研究成果の詳細は、添付の関連資料「リリース詳細」を参照