ウェアラブル有機電気化学トランジスタベースのリチウムセンサーによる精密メンタルヘルスケア
Mohammad Shafiqul Islam1,2, Brince Paul Kunnel1,2, Munia Ferdoushi1,2
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089, USA.
Device
|December 15, 2025
まとめ
本研究は、汗中のリチウムレベルを連続的かつ非侵襲的にモニタリングするための新しいウェアラブルセンサーを発表する。この技術は、双極性障害治療の精密管理を支援する。
科学分野:
- 生物医学工学; 材料科学; 分析化学
背景:
- 双極性障害などの精神疾患は、慎重な管理を必要とする。リチウムは双極性障害の重要な薬剤であり、正確な治療レベルモニタリングが必要である。現在のリチウムモニタリング方法は、しばしば侵襲的であり、頻度が低い。
研究 の 目的:
- 非侵襲的かつ連続的な汗中のリチウムモニタリングのための、完全に印刷されたウェアラブル有機電気化学トランジスタ（OECT）ベースのセンサーを開発すること。患者管理の改善のためのリチウムレベルのリアルタイム検出を可能にすること。精密メンタルヘルスケアのための初のウェアラブルソリューションを提供すること。
主な方法:
- イオン選択膜を用いたインクジェット印刷および3D印刷による多層OECTの作製。リアルタイムセンシングのためのイオン浸透汗誘発およびマイクロ流体誘導の統合。ワイヤレス読み出しおよびスマートフォンインターフェースを備えた完全なウェアラブルシステムの開発。
主要な成果:
- センサーは、人工汗液中で高い感度（ΔIsd/I0 = 0.5/decade）と低い検出限界（0.1 mM）を示した。センサーは、一般的な干渉イオンに対するリチウムの選択性を示した。健常者および双極性障害患者での検証により、治療上意味のあるリチウムレベルの検出が確認された。
結論:
- 開発されたウェアラブルOECTセンサーは、非侵襲的かつ連続的なリチウムモニタリングのための有望なアプローチを提供する。この技術は、双極性障害を持つ個人の精密メンタルヘルス管理を促進する。このシステムは、リアルタイムの治療薬物モニタリングにおける重要な進歩を表す。
