フレキシブルイオンセンサの開発に向けた薄膜トランジスタによるナトリウムイオンセンサの創製

摘要

生体機能は電荷を有するイオンや分子の挙動が直接関与することが多く、例えばアルツハイマー病患者の汗中のNa~+濃度が健常者に比べ高い[1]という報告があるように、生体液中の各種イオン濃度を簡便に測定する技術の開発は診断医療の重要なツールとなる。実際、生体液中の各種イオン濃度測定は、高血圧症状、心臓疾患、腎疾患、神経障害などの種々の診断にも活用されている。しかしながら、現在イオン濃度測定には血液検査や尿検査が一般的に行われ、生体液を採取したのちイオン選択電極法を主に用いて測定されており、リアルタイム性、簡便性に欠けるという課題がある。そこで本研究では、生体液の中でも特に非侵襲的に測定可能であり、かつ生体情報を多く含む[2]ことが知られている汗に着目し、その検出デバイスとして、イオン濃度変化に敏感に応答を示す電界効果トランジスタ(FET)をフレキシブル基板上に作製することで、皮膚から汗を直接測定可能な皮膚張り付け型ナトリウムイオンセンサ(図1)の創製を目指す。既に報告のあるイオン選択電極法を用いたウェアラブルな汗センサ[3]に比べ、将来的にはFETを用いることで集積化による他項目診断を可能すると考えられる。