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嗅覚センサの開発動向、高感度センシング技術とその応用

1月開催 電気系セミナー  更新日:2018年11月 1日
 セミナー番号【901417】1/17 講師4名
★ヒトはどのように、においを感じるのか?センサでは、どう評価、判断するのか?
★嗅覚センサの原理から高感度検知、評価技術、ヘルスケアへの応用まで第一線の専門家が詳しく解説!!

嗅覚センサの開発動向、高感度センシング技術とその応用


■ 講師
1. 星薬科大学 先端生命科学研究所 先導研究センター 特任教授 塩田 清二 氏
2. (国研)物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 グループリーダー 博士(理学) 吉川 元起 氏
3. 九州大学 高等研究院 味覚・嗅覚センサ研究開発センター 特別主幹教授 工学博士 都甲 潔 氏
4. 東海大学 理学部 化学科 教授 博士(理学) 関根 嘉香 氏
■ 開催要領
日 時 : 平成31年1月17日(木) 10:00~17:00
会 場 : [東京・五反田]技術情報協会 セミナールーム
聴講料 : 1名につき60,000円(消費税抜き・昼食・資料付き) 
〔1社2名以上同時申込の場合1名につき55,000円(税抜)〕

    ※定員になり次第、お申込みは締切となります。


プログラム

<10:00~11:30>
1.ヒトのにおい受容メカニズム

星薬科大学 塩田 清二 氏

 
【講座概要】
においは嗅覚上皮を経て中枢神経系に伝達されるが、ほかの五感刺激に比べて非常に速やかに伝達される。その理由を解剖生理学的に説明し、さらに脳における脳血流の増加についてfMRI, NIRSなどの画像解析装置をもちいた被侵襲的な方法による実例を動物およびヒトでの臨床研究などで紹介する。さらに認知症の患者さんにアロマを用いた芳香療法で施術を行うことにより、認知症の予防や改善を行うことができる実例について紹介する。また認知症の予防にとくに効果的であると考えられるアロママスクを考案して販売することになったのでそれについても説明を行い、種々の香りによる脳血流の変化などについても紹介する。

1.嗅覚受容のメカニズムの解剖生理学的説明
 1.1 鼻腔および嗅部などの解剖学
 1.2 嗅覚受容をおこなうための嗅細胞の構造とその機能
 1.3 嗅細胞の微細構造と神経細胞の再生・新生について
 1.4 におい分子の遺伝子の発見とヒトでの嗅覚遺伝子について
 1.5 嗅覚受容体(GPCR)の説明とその細胞内シグナル伝達機構
 1.6 におい分子の嗅覚受容体との結合と嗅覚細胞興奮現象の生理学
 1.7 嗅覚細胞の刺激伝達と嗅球および脳内への情報伝達経路
 1.8 嗅覚の脳内情報伝達とその詳細

2.におい受容による被侵襲的な解析と認知症について
 2.1 動物をもちいたfMRIによるにおいの脳内への情報伝達経路
 2.2 ヒトにおけるにおいの感受性と認知症との関係
 2.3 認知症とくにアルツハイマー病患者への芳香療法について
 2.4 アルツハイマー型認知症と芳香療法の予防・改善法について
 2.5 認知症あるいはフレール患者へのアロママスクによる予防改善


【質疑応答・個別質問・名刺交換】
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<12:10~13:40>

2.嗅覚IoTセンサMSSの総合的研究開発と産学官連携による標準化

(国研)物質・材料研究機構 吉川 元起 氏
 
【講座概要】
嗅覚IoTセンサに要求される要素を網羅したセンサ素子MSSについて、その動作原理から、周辺要素技術の開発・統合までを総合的にご紹介します。また、機械学習との融合による新たなアプリケーション展開や、産学官連携に関する最新情報をご紹介します。

1.はじめに
 1.1 ニオイとは?
 1.2 嗅覚センサの現状

2.MSSとシステム要素技術の研究開発
 2.1 ナノメカニカルセンサについて
 2.2 MSSの動作原理
 2.3 感応膜の設計と被覆方法
 2.4 MSSの応用例

3.産学官連携による最先端技術の垂直統合
 3.1 MSSアライアンスと最新成果紹介
 3.2 MSSフォーラムのご案内

4.ハード(センサ)とソフト(機械学習)の融合
 4.1 ニオイから特定指標の定量抽出
 4.2 情報計測による化学センサの新たな展開

5.気体分子の新たな絶対量評価手法
 5.1 流体熱力学質量分析(AMA)
 5.2 アプリケーション事例

6.まとめ
 6.1 嗅覚センサのアプリケーション分類
 6.2 将来展望と今後の課題


【質疑応答・個別質問・名刺交換】
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<13:50~15:20>

3.嗅覚センサに向けた匂いの評価技術

九州大学 都甲 潔 氏
 
【講座概要】

1.嗅覚と味覚の違い
 1.1 味には5基本味があるが、匂い(臭い、におい)には基本臭がない
 1.2 サケは匂いをたどり生まれ育った河川に戻る
 1.3 1種類で意味を持つ匂いと複数種の化学物質から構成される匂い

2.匂いの質を分類する電気化学センサの開発
 2.1 センサ受容界面に受容部を修飾
 2.2 匂い物質の部分構造を認識
 2.3 匂いの質を表現

3.特定の匂いを超高感度で検知する匂いセンサの開発
 3.1 表面プラズモン共鳴(SPR)法と抗原抗体反応
 3.2 爆薬を超高感度で検知
 3.3 人の匂いを超高感度で検知

4.あらゆる匂いを検知、同定する究極の人工嗅覚システムの開発
 4.1 内閣府革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)
 4.2 AIを利用した人工嗅覚システムの開発
 4.3 人工嗅覚システムの構造と開発体制
 4.4 化学物質の匂いを識別、同定
 4.5 ビールや泡盛の匂いを識別、同定
 4.6 人工嗅覚システムの創り上げる世界


【質疑応答・個別質問・名刺交換】
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<15:30~17:00>

4.ヒト皮膚ガス測定をヘルスケアに活用する

東海大学 関根 嘉香 氏
 
【講座趣旨】
ヒト皮膚から放散するガス(皮膚ガス)の存在が明らかになり、皮膚ガスを非侵襲・非観血的に測定することにより、ヒトの生理的・身体的状態を診断できる可能性が広がってきました。これまで皮膚ガスは微量であるため採取・分析が困難でしたが、パッシブ・フラックス・サンプラー法の開発により、いつでもどこでも誰でも簡単に皮膚ガス測定を行えるようになりました。
本講演では、健常者および疾病患者を対象にした臨床測定実験をもとに、皮膚ガスのバイオマーカーとしての有用性について紹介します。

1.皮膚ガスとは何か
 1.1 皮膚ガスの定義
 1.2 皮膚ガスの生成・放散ルート

2.皮膚ガスの測定法
 2.1 パッシブ・フラックス・サンプラー(PFS)法
 2.2 室内拡散挙動の推定

3.皮膚ガスの測定例
 3.1 生活行為が体臭(皮膚ガス)に及ぼす影響
 3.2 加齢や性差と体臭(皮膚ガス)の関連

4.皮膚ガス測定の医療への応用
 4.1 疾病と皮膚ガス組成の関係
 4.2 疾病の治癒程度を皮膚ガスでモニタリング

5.化学物質の皮膚からの放散とリスク評価

6.新たな疾病の発見と原因究明


【質疑応答・個別質問・名刺交換】