エレクトロニクス・自動車産業に次ぐ、我が国の新産業エンジンとして、バイオメディカル分野への期待が大きい。その様な中、未開拓分野であるテラヘルツバイオメディカルは、まだ日本の参入チャンスが大きく残されている。本講演では、テラヘルツバイオメディカル分野の最近の進展と、我々が取り組む高感度テラヘルツµTASの開発とバイイメージング技術について解説する。テラヘルツ帯300GHz-30THzには、様々な大型分子の運動や分光情報が含まれているが、微量検査・高分解能イメージングが困難であり、テラヘルツ技術の弱点となっていた。われわれは、その弱点克服を目指して、近接場テラヘルツ放射イメージングシステムやメタマテリアル結合型非線形結晶流路を開発している。ここでは、ミネラル水、数十ピコリットル中の数百アトモルのイオン検出・非浸潤乳管癌(DCIS)可視化などの試みを紹介する。

近赤外3波長をRGBに対応させてカラー画像を再現する近赤外カラー化技術を眼底網膜像撮像に応用することで、まぶしくない自撮り可能な小型眼底カメラを実現することができる。本講演では、この近赤外カラー化技術を応用した眼底カメラについて、その基本構成、特徴、撮像例、パーソナルヘルスケアを目指した応用、今後の課題などについて解説を行う。

すべての人々の健康を実現するために、日常生活に調和したヘルスケア・医療エレクトロニクスを実現します。その実現に向けて、生活習慣病の中でも深刻な問題となっている、糖尿病の治療・予防に資する研究開発を行っています。糖尿病の治療・予防においては持続的な血糖値のモニタリングが大変重要なのですが、従来の持続血糖モニタリングは穿刺が必要であり、日常生活において気軽に使用することは困難でした。本研究開発では、より人間生活に調和した持続血糖モニタリングを最先端のAI/IoT技術を駆使して実現することを目指します。スマートコンタクトレンズ型の持続血糖モニタリングにおいて重要な課題が安定した電源の確保ですが、バイオ燃料電池と低消費電力CMOS集積回路を組み合わせた電力自立動作の実現を目指しています。涙液糖から発電とセンシングを行って電力自立動作を実現した、電源供給用メガネ型端末が不要のコンタクトレンズ型継続血糖モニタリングの実証に成功しました。0.6mm角の世界最小クラスサイズの固体素子型グルコース発電素子と、0.385mm角の世界最小クラス消費電力(電源電圧0.165V時に0.27nW)の半導体集積送信器回路を開発し、コンタクトレンズ上に実装しました。本講演においては、これまでの研究開発事例と共に、機械学習を用いた低血糖予測との連携や小型集積エレクトロニクス・スマートコンタクトレンズに関する最新研究開発動向についても紹介をいたします。