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技術コラムを連載でお届けいたします。
「ケースレー428−PROG型電流電圧変換アンプのエミュレーション・モード搭載したA4280高速電流電圧変換アンプ」の開発現場より、不定期でお送りします。
技術コラム : バイオセンサーとIoT
投稿日時: 2019-11-20 10:53:49 (30 ヒット)
今までのコラムでは、部品や測定というユニットのお話を中心にしてきましたが
今回は、少し大きな視点でお話をさせていただきます。

近頃、IoTという言葉をよく聞くようになりました。
データをインターネット経由で通信しデータベースの構築や
末端装置をインターネット経由で操作する等、いろいろなビジネスが展開されようとしています。


バイオセンサーも、患者の状態を把握し医療装置をリモート・コントロールで操作することも
そんなに遠い未来でないかもしれません。

SFのような世界を想像しがちですが、電気回路に例えればオペアンプのフィードバックを思い起こします。
基準の数値に対して出力がプラスなら、マイナスのバイアスになるように
ネガティブ・フィードバックをかけて状態を安定にする。 
変動が大きいと発振してしまいそうですが。。。



患者だけでなく、例えば運転等をしてる人の健康状態のパラメータ(体温、血圧 脳波等)から 
自動運転に切り替えるなんていうことになるかもしれません。

個人的には、インフルエンザ・ウィルスに汚染さえれた電車やバスの情報がわかり
すぐに消毒して感染をふせいでほしいのですが。
それと、食品売り場のO-157がバイオセンサーで簡単に検出できればうれしいです。

それには、まずバイオセンサーが下処理なくサンプルを測定できることが重要になると思います。

例えば、唾液や小水、血液をバイオセンサーにつけると測定されたデータがインターネット経由で
送られA.I.がデータサーバーの症例と照合し結果を表示するということができそうです。

この近未来の技術の実現には、もちろん医学が必要ですが
細菌、エクソソーム ウィルス等 症状を診断することに必要な微小な物質の確実な検出が要求されます。
細菌の大きさは、10μm エクソソームやウィルスは 30nm-200nm 程度あり混在する溶液中を単独の測定だけで
違いや種類を判別することは難しいと思われます。

何等かの電極に、細菌とウィルスが混ざった溶液を流し信号を見たとすると
バイオセンサーが1CHのみでは、判別ができません。
仮にすべて球体として考えて 直径10μmと100nmでは、100倍違います。
断面積で10,000倍 体積で10,00,000倍になり 電気的な反応がこれに比例すると考えると
1CHのセンサーですべて発見するのは、難しいと言わざるを得ません。

おそらく、マイクロ流路でサンプルを選別しそれぞれの測定に適したセンサーに流し
データを測定する技術の確立が必要ということになります。

このあたりは、ナノテクで解決していくしかないのでしょう。
その後、アナログ技術でバイオセンサーの感度を上げて正確な信号を測定できれば
完成に近づくことでしょう。
投稿者: axis


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