非侵襲生体センシングの動向(2021年5月調査)

発刊日
2021/09/15
体裁
B5 / 36頁
資料コード
R63200902
PDFサイズ
4.8MB
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調査資料詳細データ

調査概要
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本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2021年6月号 に掲載されたものです。

リサーチ内容

~非侵襲的生体情報計測によるヘルスケア実現に向け、涙液や唾液、生体ガスなどに対するリアルタイム計測システムが求められている~

1.非侵襲生体センシングとは

2.DXが牽引する非侵襲生体センシング

2-1.体液・細胞を用いた非侵襲生体センシング
2-2.非侵襲生体センシング結果を5G&クラウドで分析
2-3.究極の非侵襲生体センシングに欠かせないBMI
2-4.超音波診断の発展

3.非侵襲生体センシングの市場規模予測

【図・表1.非侵襲生体センシングの国内およびWW市場規模予測(金額:2019-2024年予測)】

4.非侵襲生体センシングに関連する企業・研究機関の取組動向

4-1.国立大学法人 香川大学
  【図1.中赤外分光装置(2次元タイプ)】
  【図2.中赤外分光イメージング装置の小型化ラインナップ】
  【図3.超音波アシスト中赤外分光イメージング装置を用いた血中グルコース計測】
  【図4.超音波アシスト中赤外分光イメージングによる内部反射光検出の模式図】
  【図5.超音波アシスト中赤外分光イメージング装置を用いた尿中グルコース・アルブミン計測】
4-2.国立大学法人 東京大学
  【図6.バイオセンサーの基本要素】
  【図7.新素材を導入して得られるバイオ/センサー界面を利用した半導体バイオセンサー】
  【図8.坂田研究室の主な成果】
4-3.国立大学法人 東京農工大学
  ①音響誘起電磁(ASEM)法の開発
    【図9.(左上)ASEMの概念模式図 (左下)エコー画像とASEM像の比較
  ②計測方法と装置
  ③骨の特性とASEM応答
    【図10.骨粗鬆症の主な要因】
  ④他の臓器への応用
    【図11.超音波による圧電検出の事例 (左)線維状組織、(右)非線維状組織】
    【図12.腎臓におけるASEM法の適用事例】
  ⑤ASEM法による診断の実用化に向けて
4-4.学校法人 東北工業大学
  (1)植物組織の光合成による酸素濃度分布をリアルタイムに多電極で画像化する
  電気化学バイオセンサー[1]
    【図13.多電極アレイを用いたホウレン草幼葉の光合成活性イメージング[1]
    電気化学計測概念図(左)、多電極アレイ上に設置した植物組織の写真(中)、
    光照射時の光合成活性イメージ(右)】
  (2) 3次元ヒト細胞チップ用いた走査型電気化学顕微鏡の呼吸活性イメージ[2]
    【図14.シリコンチップのSECMイメージング[2]
    シリコンの異方性エッチングした基板(左)、
    SECMを利用した酸素画像イメージ(中)、1ライン酸素還元電流グラフ(右)】
    【図15.ヒト白血球細胞チップを用いたSECM呼吸活性イメージング[2]
    3次元培養細胞(単球)を挿入した細胞チップ(左)、
    SECMを利用した呼吸活性イメージ(中)、1ライン酸素還元電流グラフ(右)】
  (3) SECMと生乳セルチップ使用したウシ乳房炎簡易検査法[3]
    【図16.生乳セルチップ作製方法 (A)異方性エッチングにより作製した
    ピラミッド型ウェル、(B)生乳の処理方法、(C)生乳セルチップ顕微鏡写真】
    ①検量線作成及び閾値決定 
    【図17.生乳内体細胞数評価方法及び生乳内体細胞数検量線
    (A)SECMを用いた酸素消費測定による体細胞数評価概念図、
    (B)体細胞数別酸素消費比較、(C)生乳内体細胞数の検量線】
    ②本手法による乳房炎ウシと正常ウシにおける体細胞数の比較検討
    【表1.乳房炎ウシの生乳サンプルを用いた検査】
4-5.国立大学法人 東北大学
  (1)動脈硬化症の早期診断法の開発
    ①動脈壁の粘弾性特性解析法
    【図18.血圧-血管径の同時計測による橈骨動脈の粘弾性計測
    (左)計測系の模式図、(右) 血圧波形と血管径波形】
    ②血管表面粗さ計測法
    【図19.表面粗さ推定の原理】
  (2)新しい心機能評価法
    【図20.心筋収縮応答の遅延時間分布 (左)正常状態、(右)虚血状態】
  (3)硬膜外麻酔支援のための胸椎描出方法
    【図21.胸椎描出方法】
  (4)超音波加振による筋組織の粘弾性特性評価
    【図22.双方向超音波加振による生体組織の粘弾性特性評価】

5.医療DXの牽引役としての非侵襲生体センシング

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