Chemical Sensors
Vol. 41, No.2 (2025)

巻頭言

このたび、副会長職を拝命しました株式会社ガステックの有本でございます。これまで企業技術者として参加させて頂いてきた本研究会では、最新の成果に触れながら皆さまと気軽に意見を交わせたことが大きな財産となっております。こうした場を運営する立場となり、改めて身の引き締まる思いです。
　我々が取り組むセンサ技術は「見えない情報」を捉えてデジタル化する要ですが、その性能を評価するのは想像以上に難しい作業です。とりわけ、研究室で得られたデータをそのまま実際の現場で再現し、長期間にわたって性能を維持できるかは、多くの開発者が直面する大きなジレンマです。実験室では、温度・湿度・気流・測定対象（ガス濃度等）などをコントロールしながら感度、選択性、応答・回復時間を定量評価できます。繰り返し実験して再現性を担保し、素子設計や材料改良にフィードバックをかける──このサイクルが実験室評価の最大の強みです。一方、実環境は極めて多様かつ変動的です。実験室では想定しきれない因子が相互に作用します。さらに長期運用では素子ドリフトや汚染、電源・通信トラブルも加わり、テストベンチの「きれいな」データがそのまま通用しないケースが少なくありません。多くの研究機関や企業では、実験室評価とフィールド試験のギャップを埋めるべく、様々な再現試験を行っています。しかし、試験条件や評価指標がバラバラのため、「どのデータがより信頼できるか」を第三者目線で比較するのは依然として難しいことが現実です。また、現場再現のために想定外のファクターを発見し対応する地道な作業は、重要なノウハウとなり、センサを社会実装するうえで不可欠なフェーズでもあります。このジレンマを解決するには、企業・大学・公的機関がノウハウを持ち寄り、チャンバー試験の条件統一や評価データベースの構築、共同プロジェクトの推進といったオープンな協働が欠かせません。標準化が進めば、新素材・新素子の迅速な実用化にもつながるでしょう。センサの「評価」と「現場再現」は、研究と社会実装をつなぐ重要な接点です。
　最後になりますが、ぜひ本研究会を通じ、多くの皆さまが議論を重ね、さらなる飛躍に向けたヒントをつかんでいただければ幸いです。13年前の懇親会で某先生に腕立て伏せチャレンジをお願いした記憶はいまも鮮明に残っています。笑顔あふれる交流が新しいアイデアを生むと信じ、これからも研究会がオープンかつ活発な場であり続けるよう微力ながら尽力してまいります。今後2年間、どうぞよろしくお願いいたします。

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トピックス

Printed electrochemical devices have gained increasing attention as low-cost, flexible, and scalable platforms for biosensing and energy harvesting. Screen-printed paper-based biofuel cells (BFCs) offer a promising approach for developing self-powered sensors by integrating enzymatic energy conversion and electrochemical detection. This review outlines recent progress in the design and fabrication of paper-based BFCs, including structural innovations such as origami- and disk-type geometries, electrode array configurations for output stabilization, and flexible architectures for wearable applications. Advances in electrode materials, including MgO-templated porous carbon and polymer-grafted enzyme immobilization techniques, are also discussed in relation to enhancing power density and operational stability. Furthermore, applications of printed BFCs are described, such as self-powered sensors for urine glucose detection, sweat lactate and electrolyte monitoring, and gas-phase acetaldehyde sensing, achieved through integration with microfluidics and porous films. Electrochemical characterization methods including impedance and rheo-impedance spectroscopy are introduced to analyze interfacial phenomena and slurry dispersion states, supporting device optimization and reproducibility. Finally, the challenges and future directions for printed electrochemical devices are discussed, including the need for long-term enzyme stability, signal reliability, standardized evaluation protocols, and integration with wireless communication systems. This work highlights the potential of printing technologies to realize compact, disposable, and application-specific electrochemical devices for healthcare and environmental monitoring.

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Organic field-effect transistors (OFETs) are solution-processable switching devices, which have been widely used for many applications. Among them, the unique device properties such as inherent amplification ability are especially attractive for sensitive analyte detection in chemical sensing. Considering the instability of OFET devices to water environments, the author herein employed an extended-gate structure as a chemical sensor configuration for real-sample analysis. The surface of the gate electrode can be functionalized with appropriate molecular recognition materials. To highlight the potential of OFETs as chemical sensor platforms, this article introduces two artificial molecular recognition materials; 1) a molecularly imprinted polymer layer for selective cortisol detection and 2) a self-assembled monolayer for simultaneous detection of oxyanions. Indeed, two demonstrations have clarified the applicability of the OFET-based chemical sensors for real-sample analysis.

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