パターン認識による新規がん診断応用センサ材料の開発

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がんの早期発見・スクリーニング技術の開発は極めて重要な課題であるものの、一般の個人が簡便に扱える技術として社会実装されていないのが現状である。課題の一つとして、単一の成分が変化するわけではなく、複数の成分のバランスが変化するがんにおいて、単一のバイオマーカーを検出する手法では限界がある。そこで本研究では、申請者が独自に開発した全く新しい「パターン認識による液中成分識別法」のがん早期発見を目指したスクリーニング技術に応用するため、有用なマトリックス材料の開発とそのがん診断への応用可能性を示すことを目的とする。本手法は、液体成分を抽出し固定化することで、固定化したマトリックス材料の力学的応答の変化を指標とすることで、その違いを種々のプローブガスから得られる多様なシグナルからパターン認識により識別するものであり、抽出効率、検出感度、幅広い吸着選択性の全てを兼ね備えたマトリックス材料が必要不可欠である。これらの要求を兼ね備えるナノ炭素材料の合成開発、マウスを用いた動物実験系により、がんの識別可能性を示すことで、将来的ながんのスクリーニング技術に繋がる新たな手法の確立を目指す。2022年度は、種々の感応膜材料の探索・応答特性評価、生体分子への吸着特性等を検討した。具体的には、吸脱着過程における感応膜の示す粘弾性特性と気相中のガス成分の比率（ラウールの法則など）との関係とそこにおける応答感度への影響について評価した。また、生体分子を用いた感応膜材料の応答特性・吸着特性についても評価した。