Chemical Sensors
Vol. 39, No.2 (2023)

巻頭言

今年度より、化学センサ研究会副会長を拝命いたしました、東亜ディーケーケーの高島と申します。伝統のある本会の副会長の責務を果たすべく、この2年間を務めさせていただきますので、皆様方からのご指導、ご鞭撻の程どうぞよろしくお願いいたします。
　表題には「オンリーワンのセンサで見守る」と記させていただきました。皆様何を守るのでしょうとお考えになった方もいらっしゃるかもしれません。答えは正に「かけがえのない環境と健康」でございます。 今日、環境保全と医療は人類にとって大きなテーマとなっています。弊社グループは1944年の創業以来、計測機器の専業メーカとして、「地球環境と社会に貢献」することをモットーに、事業領域を「環境（水・大気・ガス）」、そして「医療」を4本柱と位置づけ事業展開をしております。
　先述致しました、弊社の事業領域の4本柱にはどの領域におきましても、オンリーワンのコア技術「電気化学センサ」を駆使して生み出された製品となります。そうした中、開発競争と市場規模がグローバルに拡がり、コモディティ化の波も押し寄せる中、コア技術を駆使した「独自技術」で差別化を図ることが極めて重要となってきております。
　最近リリースさせていただいた例を申し上げますと、皆様なじみのある「ガラス電極式pH計」があげられます。なんだpH計かと思われる方もいらっしゃるかと思います。確かにpH計は70年近く前に日本市場に上市した製品ですが、その基盤技術から派生したpH標準液検査用機器となります。このpH計は市販されているpH標準液を正確に測定するため、小数点以下4桁（0.0001pH）までの表示が可能なpH計です。弊社では過去より指定校正機関の指導により小数点以下4桁の高精度pH計を製造し、指定校正機関や登録業者である試薬メーカへpH標準液の精度確認用として納入しております。まだまだpH計のアプリケーションは拡大傾向にあり、当社におきましても注力する分野であることは間違いありません。
　そして、現在弊社狭山テクニカルセンター内に新生産棟を建設中ですが、本生産棟は、開発製品の完成度を極限まで高め、生産子会社の生産ラインへ引き渡すための当社マザー工場となることを目標とするとともに、開発から生産までの一気通貫体制の構築を推進してまいります。
　本年5月より、新型コロナウイルス感染症も５類感染症へ移行されました。皆様におかれましても、今までの3年間は様々な制約のもと活動をされてこられたと思います。そして、現在においてもグローバルでのサプライチェーンの混乱は収まっているとは言えません。しかしながら、研究開発活動の更新を行うにはエンジニア同士の技術交流ならびに情報の共有は不可欠であると思料致します。
　歴史と伝統のある本会の会員様との交流にて、多様化するニーズへの対応も可能であると考えます。常にイノベーションを起こせる様、ぜひ皆様との協働にて本会の活動を盛り上げてまいりたいと考えます。

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トピックス

Familiar examples of gas sensors are gas leak alarms for city gas or propane gas. For preventing gas explosions, the concentration that triggers an alert is extremely high. The concentration is a certain percentage of the lower explosion limit (ex. 5 vol% for city gas 13A). On the other hand, the concentrations of odor components that coexist in the living environment are extremely low at the ppb level, so they cannot interfere for the alarms. Therefore, the alarms can measure with one sensor. When disease markers contained in exhaled breath and the concentrations of odor components that coexist in the living environment are measured, their concentration range is low at sub-ppm to ppb levels, so they cannot be distinguished from other components by concentration difference. Analytical instruments such as GC/MS are capable of precise measurement, but they are expensive, require specialized knowledge of the user, and have problems such as running costs (requires helium gas). Therefore, it is difficult to use it for medical checkups and environmental monitoring. For these purposes, the author investigated for applications using semiconductive gas sensors, which can be provided at a lower price than analytical instruments. The author with his collaborators worked on the selection of the analysis method according to the target gas, the selection of the suitable type of semiconductive gas sensors, and the discrimination by statistical analysis and machine learning. This paper reported our investigation for application on these purposes using semiconductive gas sensors.

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This article reviews our achievements of cell-based biosensors for the detection of low molecular weight compounds. Three topics are presented in this review. First, the development of artificial cells expressing olfactory receptors, chimeric G-proteins, and potassium ion channels for sensing odorants and volatile organic compounds (VOCs) is presented. Furthermore, in order to detect various types of VOCs, we developed comprehensive screening of olfactory receptors that bind to the target VOCs using olfactory sensory neuron arrays. Second, a flexible cell manipulation method based on negative dielectrophoresis was developed and demonstrated to discriminate cells expressing target cell surface antigens. Finally, we introduce simultaneous and non-invasive single-cell analysis microelectrode devices based on electrorotation. These innovative microelectrode devices have the potential to pioneer cell-based biosensors for the detection of low molecular compounds such as odorants and VOCs.

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