スクリーン印刷可能な酵素インクの開発がもたらす新たな技術革新

スクリーン印刷可能な酵素インクの技術革新

東京理科大学創域理工学部の研究チームは、これまで実現が困難だったスクリーン印刷に適した水系酵素インクを開発しました。この新技術により、酵素電極をワンステップで製作できるようになり、バイオセンサやウェアラブルデバイスの製造が大幅に簡素化、効率化されることが期待されています。

研究の背景

近年、健康管理や環境モニタリングの分野で、ウェアラブルセンサの需要が高まっています。しかし、現在の多くのウェアラブルデバイスは電源が必要で、電池交換などの手間や安全性の問題が課題となっています。そこで、エネルギーを外部からではなく、体液中の成分を利用して生み出す「酵素バイオ燃料電池」に注目が集まっています。この技術が実用化されれば、自己給電型のセンサが実現し、さまざまな分野での活用が見込まれています。

新たな酵素インク技術の特徴

研究チームは、以下の特長を持つ酵素インクを開発しました。
1. ワンステップ製作
従来の方法では複数工程を経ていた電極製作が、スクリーン印刷を用いることで一度に行えます。これにより、プロセスが大幅に簡略化され、再現性が向上します。
2. 高い電力性能
開発されたバイオ燃料電池の性能は、開回路電圧0.63 V、最大電力密度165 μW/cm²を達成しました。長時間の運用においても、性能低下がほとんど見られず、安定性が保たれています。
3. 幅広い応用範囲
この新インクはバイオ燃料電池に限らず、様々な生体成分を測定するバイオセンサへの応用も可能です。これにより、医療や環境モニタリング、スポーツ分野での新しい計測デバイスの開発が期待されています。