2024年度公募 seeds-5568 - 【東北】 生長中の農作物体内の化学物質を非破壊的に「見える化」するゲルセンサ
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VISION

ビジョン

農作物体内の化学物質の非破壊測定を目指して

ゲルを介した植物体内化学物質の非破壊抽出・検出デバイスの開発

スマート農業では、センサにより得られたデータを解析し、農作物の生産効率と品質を向上させる取り組みがなされています。市販センサでは主に環境および画像情報が取得されています。一方、生長中の植物体内の化学物質を非破壊的に常時モニリングすることは現状難しく、光学センサを除くと市販例はほとんどないです。私達は、葉にゲルを貼るだけで葉内化学物質を非破壊的に抽出できることを見出しました。ゲルを介して化学センサを葉に貼付することで葉内化学物質を非破壊で常時モニタリング可能にしたいと考えています。その実現により、より精度の高い品質管理や病害感染の発症前検知が可能となると期待しています。

USE CASE

最終用途例

非破壊的 葉内化学物質モニタリング

USE CASE 01非破壊的病害検知

APPLICATION

APPLICATION

青枯病の発症前検知センサの開発

青枯病に感染したトマトの葉にゲルを貼ると発症数日前に蛍光性の葉内抗菌物質クロロゲン酸がゲル内に抽出されることを発見しました。この発見を基に、青枯病に感染するとゲルが蛍光を発するセンサを開発しています。

USE CASE 02非破壊的栄養モニタリング

APPLICATION

APPLICATION

植物体内栄養センサの開発

葉に貼付したゲルには糖類、アミノ酸、イオン種が抽出されます。ゲルを介して貼付した化学センサでこれらをモニタリングし、農作物の栄養診断に役立てたいと考えています。

STRENGTHS

強み

ゲルによる葉内化学物質の「非破壊的見える化」

STRENGTHS 01

ゲルによる葉内化学物質の連続抽出・検出

生長中の植物体を傷つけることなく体内化学物質をモニタリングできる技術は、学術的にもまだほとんど報告例がありません。シンプルな構成でそれを実現できることが本センサの強みです。

TECHNOLOGY

テクノロジー

植物体親和性ゲルを被覆した化学センサ

TECHNOLOGY 01

生体親和性・イオン電導性ゲルの実現

ゲルと電気化学センサを組み合わせる場合、センサの動作に必要なイオン電導性と、葉が塩害を受けないゲル組成にはトレードオフの関係性があります。また、葉内成分の抽出効率はゲルの組成の影響を受けます。ゲルの組成を適切に調整することで、植物体へのストレスを回避しながら葉内化学物質の抽出と検出を両立できるセンサを開発しています。

PRESENTATION

共同研究仮説

センサの研究開発・製造・実証試験の共同研究企業を探索しています。

共同研究仮説01

センサ開発

センサの研究開発・製造・実証試験

センサの研究開発から実証試験までを共同で進めて頂ける企業を探索しています。また、製品化に向けてこのセンサを製造して頂ける企業を探索しています。

RESEARCHER

研究者

長峯邦明 山形大学・准教授
経歴

2007年東北大学大学院にて博士(学術)を取得。2017年より山形大学大学院有機材料システム研究科で自身の研究室を設立。専門分野は生物電気化学。
研究室HP:https://nagamine-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/
業績:https://scholar.google.co.jp/citations?hl=ja&user=aBONVzYAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate

研究者からのメッセージ

センサの共同研究開発をして頂ける企業をお待ちしております。

非破壊で生長中の植物体内の化学物質を検出できる点において、私達のセンサは世界的に見ても優位性があると考えています。この技術を製品化まで共同研究して頂ける企業をお待ちしております。