アチュタ サプコタ57Achyut SAPKOTA打田 正輝58Masaki UCHIDA電気計測および流体力学シミュレーションによる血栓の早期検出手法の確立 (2015年採択)Development of an early stage thrombosis detection method using electrical measurements and fluid dynamics simulation (Project 2015)イオンゲート法を用いた酸化物薄膜における革新的電子機能の開拓 (2016年採択)Development of novel electronic functions in oxide thin films by ion gating (Project 2016)49血液体外循環装置（人工心肺装置，人工透析装置など）では，血液凝固が大きな問題であり，定期的に抗凝固処置を行う必要がある．しかしながら，抗凝固薬の最適な投与量，投与のタイミングを判断するのが非常に困難である．そのため，早期に血栓を検出できる方法が望まれるが，未だそのような方法は存在しない．本研究では血流の電気的特性を利用した検出方法の確立を目的とした．成果としては血液に複数の周波数の電流を印加し，インピーダンスを測定することによって血栓の早期検出が可能であると明らかにした．本研究の成果は将来的には当該患者の命を守るだけではなく，患者の生活の質(QOL)の向上および医療費削減にも結びつくことが予想される．Thrombosis is a major problem in extracorporeal blood circultion systems(heart-lung machine, dialyzer etc.) . Therefore, regular anticoagulation therapy is needed. However, it is very difficult to determine the optimi-mum amount of anticoagulation drugs. Hence, there is a need of early stage thrombosis detection methodolo-gy. This study was aimed to develop the methodology based on the electrical properties of blood flow. As a result, it has been clear that the multifrequency measurement of electrical impedance can give the informtion of early stage of thrombosis. The result can be useful not only in saving the lives of the concerned patients but also to increase the quality of life and cost of medication.酸化物と電解質の界面は，電場下において，静電的キャリア蓄積やインターカレーションに代表される様々な反応過程を示す．我々は，Aサイトの空いたペロブスカイト型酸化物WO3をチャネル材料に採用し，イオン液体・ポリマー電解質という二種類の異なる電解質をゲート材料に用いることで，静電的・電気化学的過程におけるデバイス動作を直接的に比較した．イオン液体デバイスにおいては，キャリア蓄積された層が広がる際に相分離をもたらす一方，ポリマー電解質デバイスにおいては，インターカレーションされたLiイオンが膜全体に拡散し連続的な相変化を引き起こす振る舞いが観測された．我々の発見と手法は，酸化物薄膜と電解質の界面における複雑なドーピングダイナミクスの包括的な理解への道を拓くと期待される．An interface between an oxide and an electrolyte gives rise to various processes as exemplified by electro-static charge accumulation/depletion and electrochemical reactions such as intercalation/decalation under electric field. Here we directly compare typical device operations of those in electric double layer transistor geometry by adopting A-site vacant perovskite WO3 epitaxial thin films as a channel material and two differ-ent electrolytes as gating agent. Electrons are electrostatically accumulated from the interface side with an ionic liquid, while alkaline metal ions are more uniformly intercalated into the film with a polymer electro-lyte. Our findings and techniques will pave the way for a comprehensive understanding of complex doping dynamics at the interface between oxide films and electrolytes.
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