自宅での「尿検査」がより正確に、小型二電極バイオセンサーを開発：医療技術ニュース

東北大学は、白金ナノ粒子と酵素を用いた抵抗変化型バイオセンサーを開発し、家庭での尿検査に必要なクレアチニン補正を簡易かつ高感度に実施する技術を確立した。

[MONOist]

　東北大学は2026年2月16日、白金ナノ粒子と酵素反応を利用した「ケミレジスタ型バイオセンサー（抵抗変化型バイオセンサー）」を開発したと発表した。尿中バイオマーカーの正確な評価に不可欠なクレアチニン補正を家庭で可能にするもので、小型かつ低コストな二電極構造を採用している。

開発した抵抗型バイオセンサーの概要と動作原理［クリックで拡大］ 出所：東北大学

　尿検査において、バイオマーカーの濃度は摂取水分量などの影響で変動するため、基準物質であるクレアチニンによる補正が必要となる。今回開発されたセンサーは、金属電極間に白金ナノ粒子と複数の酵素を担持した高分子マトリクスを化学抵抗体として配置し、参照電極を必要としないシンプルな二電極構造をとっている。

作製したバイオセンサーの構造および化学抵抗体の顕微鏡像［クリックで拡大］ 出所：東北大学

　動作原理は、尿中のクレアチニンが酵素によるカスケード反応を経て過酸化水素を生成し、これが白金ナノ粒子表面で酸化還元反応することで電気抵抗が変化する仕組みを利用している。

　この抵抗変化を計測することで、クレアチニン濃度を高感度かつ迅速に検出可能であることを実証した。

クレアチニン濃度に応答して変化する化学抵抗体の電気抵抗［クリックで拡大］ 出所：東北大学

　従来の電気化学センサーは参照電極を含む三電極構成が一般的で、構造が複雑なため小型化や使い捨て化に課題があった。今後は、同技術を基盤とした在宅健康モニタリングシステムの構築を進め、予防医療や幅広い健康指標の管理への展開を目指す。

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