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東大、自立駆動型の皮膚貼り付け光脈波センサの開発に成功

発表日:2021年04月14日

太陽光駆動の皮膚貼り付け型光脈波センサの開発に成功

~日常生活をケアする装着型ウェアラブルセンサ応用に期待~

1.発表者:

横田 知之(東京大学 大学院工学系研究科電気系工学専攻 准教授)

甚野 裕明 (研究当時:東京大学 大学院工学系研究科電気系工学専攻 特任研究員)

染谷 隆夫(東京大学 大学院工学系研究科電気系工学専攻 研究科長/教授)

2.発表のポイント:

◆ウルトラフレキシブルな有機太陽電池、有機EL(注1)素子、有機フォトディテクタ(注2)を集積化することで、自立駆動型の皮膚貼り付け光脈波センサの開発に成功した。

◆ウルトラフレキシブルな有機発光素子の電子注入層にドープされたポリエチレンイミン層を用いることで、大気中での駆動安定性を向上させることに成功した。

◆開発した自己駆動型の光脈波センサは皮膚に貼り付けて非侵襲的に脈波を長期的にモニタリングすることが可能であるため、遠隔医療や日常生活の医療ケアに向けた医療補助デバイスへの応用が期待される。

3.発表概要:

東京大学大学院工学系研究科の横田知之准教授、甚野裕明特任研究員、および染谷隆夫教授らの研究グループは、超薄型有機太陽電池で自立駆動する、柔軟な皮膚貼り付け型光脈波センサの開発に成功しました。このセンサは、有機EL素子、有機フォトディテクタ、有機太陽電池(用語3)の3つの異なるデバイスが集積化されており、太陽光による自己発電を用いて脈波信号を計測することに世界で初めて成功しました。さらに、有機EL素子の電子注入層にドープされたポリエチレンイミン層を導入することで、発光効率11.7cd/Aを達成しながら、大気中において11時間以上連続駆動させた後においても、初期の70%以上の輝度を保つ高い大気駆動安定性を実現しています。今後、電力の消費や皮膚への長時間の装着による負荷を気にせずに、連続・非侵襲な生体情報測定が可能な常時装着型のウェアラブル医療センサなどへの応用が期待されます。

本研究成果は、2021年4月14日(英国夏時間)に英国科学誌「Nature Communications」のオンライン版で公開されます。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/608609/01_202104141539.pdf

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