Chemical Sensors
Vol. 37, No.1 (2021)

 

Abstracts



巻頭言

『ジャパンオリジナル』の真の化学センサ材料の発展を目指して

化学センサ研究会 会長
大阪大学大学院 工学研究科応用化学専攻 教授

今中 信人

私と化学センサ研究会との最初の出会いは、1982年、東京で開催された第2回化学センサ研究発表会 (東京大学)であり、考えてみれば化学センサとは大学院生 (修士課程1年)になってからの長い付き合い、約40年になる。元来、この分野で活躍されていた清山哲郎教授 (九大)、鈴木周一教授 (東工大)、塩川二朗教授 (私の恩師、阪大)、笛木和雄教授 (東大)らが中心となって設立された「センサ研究懇談会」が元々の始まりであり、この時が最初の懇談会との出会いでもあった。また、翌年「センサ研究懇談会」活動の集大成として化学センサ国際会議 (1983年9月、福岡市)が開催された後、現在の化学センサ研究会に拡大改組されてきている。国際会議での化学センサとの出会いと言えば上記の1983年に福岡で開催された記念すべき第1回化学センサ国際会議 (IMCS)であり、早いもので40年近く前のことである。上述の清山哲郎先生、ならびに先生の研究内容を十分に把握できたのは私の最初の国際会議での口頭発表、この会議であり、この時に私と前後して発表されたのが三浦則雄先生 (九州大学名誉教授、化学センサ研究会・元会長)であった。振り返ると、化学センサの黎明期を体験、実感できたことは幸せなことと改めて思う。実は清山哲郎先生との初めての出会いはさらに古く、フロリダ、ウエスト・パームビーチのブレーカーズホテルで開催された第5回国際触媒会議であった。当時、私は中学校2年生、父がスタンフォード大学の客員教授としての留学生活を始める際に同国際会議が開催され、私を含め家族4人で学会会場となった同ホテルに宿泊した際である。つまり清山哲郎先生とのつながりはほぼ半世紀とさらに長い。
 化学センサのパイオニアであるその清山哲郎先生が著書『化学センサ―その基礎と応用』 (清山哲郎他編、講談社サイエンティフィク刊)の中のまえがきで『化学センサは工夫好きの日本人に向いている』と紹介されている。もっと工夫を楽しみ、化学センサの『化学』の意味するところを常に認識し、楽しみながら、グローバルな地球環境の保全に貢献できる化学センサ研究会の会長として研究会の一助になれればと思っている。世の中に貢献できる『ジャパンオリジナル』の真のセンサ材料の実現に向けて、改めて、常に化学反応を思い浮かべ、センスを磨きつつ。
 2021年1月より2年間、会長として安全、安心な社会システムの構築ができるよう化学センサ分野を推進し、『ジャパンオリジナル』の真のセンサ材料の発展に貢献できることを切に願っている。

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トピックス

非侵襲生体計測のための気相用バイオセンサシステム

飯谷 健太a, b, c、當麻 浩司c、荒川 貴博c、三林 浩二c

a日本学術振興会 特別研究員PD
〒102-0083 東京都千代田区麹町5-3-1
b早稲田大学 理工学術院 先進理工学部 生命医科学科
〒162-8480 東京都新宿区若松町2-2
c東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 センサ医工学分野
〒101-0062 東京都千代田区神田駿河台2-3-10

Biosensor Systems toward Non-invasive Health Monitoring
Based on Volatile Organic Compounds

Kenta IITANIa, b, c, Koji TOMAc, Takahiro ARAKAWAc, Kohji MITSUBAYASHIc

aJapan Society for the Promotion of Science, Postdoctoral Fellow (PD) 5-3-1
Kojimachi, Chiyoda-ku, Tokyo 102-0083, Japan
bDepartment of Life Science and Medical Bioscience, Graduate School of Advanced Science and
Engineering, Waseda University (TWIns) 2-2 Wakamatsu-cho, Shinjuku-ku, Tokyo 162-8480, Japan
cDepartment of Biomedical Device and Instrumentation, Institute of Biomaterials and Bioengineering,
Tokyo Medical and Dental University
2-3-10 Kanda-Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo 101-0062, Japan

Volatile organic compounds (VOCs) in human breath and transdermal vapor are considered suitable biomarkers to execute disease screening and metabolism monitoring. This article presents the progress of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) dependent enzyme-based biofluorometric gas sensing and imaging systems, bio-sniffer and sniff-cam. First, we describe a gas sensing principle of bio-sniffer and sniff-cam. Then, we show the characteristics of both systems in responsiveness, quantitativity, and selectivity. Finally, we explain the results of the human subject experiments to proceed unrevealing the optimum site for transdermal metabolism monitoring based on real-time monitoring and imaging of transdermal ethanol. The bio-sniffer and sniff-cam are expected to pave a new way of VOCs measurement.

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NOガス検知を目的とした酸化コバルトを用いたガスセンサの開発

赤松 貴文、 伊藤 敏雄、 増田 佳丈、 申 ウソク

国立研究開発法人 産業技術総合研究所 極限機能材料研究部門
〒463-8560 愛知県名古屋市守山区下志段味穴ヶ洞2266-98

Development of Gas Sensor Using Cobalt Oxide for NO Gas Detection

Takafumi AKAMATSU, Toshio ITOH, Yoshitake MASUDA, Woosuck SHIN
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST),
Innovative Functional Materials Research Institute
2266-98 Anagahora, Shimo-Shidami, Moriyama-ku, Nagoya, Aichi 463-8560, Japan

We prepared 0.1 wt%–30 wt% Pd-loaded Co3O4 by a colloidal mixing method and investigated the sensing properties of a Pd-loaded Co3O4 sensor element toward low nitric oxide (NO) gas levels in the range from 50 to 200 parts per billion. Pd in the powder existed as PdO. The sensor elements with 0.1 wt%–10 wt% Pd content have higher sensor properties than those without any Pd content. The response of the sensor element with a 30 wt% Pd content decreased markedly because of the aggregation and poor dispersibility of the PdO particles. The selectivity against H2 gas of the sensors with 10 wt% Pd, Pt, Ag, or Au loaded on the Co3O4 powder was investigated. The Co3O4 sensor with 10 wt% Ag content showed good selectivity against H2 gas.

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