Development of novel smart biosensing system for fish

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本研究は，次世代に対応できる魚類の生体計測を念頭に，生体内の生理情報の可視化，計測，伝達を可能とするスマートバイオセンシングシステムの創出を目的とする．今年度は，魚体内の測定において生体内夾雑物質の影響を受けにくい低電位レドックスポリマーを用いたバイオセンサの製作，生体内留置に優しいフレキシブルバイオセンサの魚体への応用を行うと共に，スマートバイオセンシング実現のための新しいQRコード通信システムの基礎的な設計・製作を行った．まず，低電位レドックスポリマーを用いたバイオセンサの製作を試みた．これまでのグルコース測定用バイオセンサは，測定に高い酸化還元電位を印加する必要があったため，グルコースと共存する他の物質（生体内夾雑物質）がこの電位により同時に酸化されることで，グルコース濃度の測定に影響を及ぼすことがしばしばあった．そこで今年度は，それら生体内夾雑物質の影響を受けにくい低電位での測定を可能にするために，レドックスポリマーをメディエータとして用いることにより，これまでのバイオセンサよりも低電位で作動可能な新しいセンサを製作した．次に，フレキシブルバイオセンサについては昨年度までの研究実績を基に，センサの新たな留置部位として魚の腹部間質液（AISF）に着目し，ここにセンサを挿入することを試みた．具体的には，本センサの有用性を明らかにするために，バイオセンサをAISF中に留置すると共に，これまでの測定部位であった魚類眼球外膜間質液（EISF）にも留置して，両間質液におけるモニタリング結果を比較することにより，AISF留置におけるセンサの特性を検証した．さらに，スマートバイオセンシングシステム実現のための新しいQRコード通信システムでは，マイコン開発キット（M5Stack）を用いて，水中におけるM5Stack上に表示されるQRコードをカメラで読み取るための最適な条件を検討した．