公孫丑（こうそんちゆう）篇 「浩然の気」とは ／ 孟子
※ まことの待遇とは：孟子が斉の国を出て行く途中、昼の村に宿をとった。
そこへ、宣王の意をうけて孟子を引き留めるため一人客が訪ねて来た。客
は坐りこんでしきりに説得した。孟子は、返事もせず、ひじ掛けによりか
かって居眠りの振りをしている。客は庖を立てて言った。「わたくしは、
斎戒沐浴してのち、泊まりがけでやって来たのです。ところが先生はわざ
と聞こえぬ振りをされている。こんなことではもはや絶交です」
孟子が言った。
「まあ、お坐りください。はっきり申し上げよう。むかし、魯の繆公は、
子息に対してはいつも人を通じて誠意を尽くしたので、子息を魯の国に留
まらせることができました。泄柳や申詳は、繆公の側近がいつも繆公との
間をとりなしていたので、魯の国に安住できたのです。あなたは、いまに
なって心を尽くしてくぜさるが、あなたのこれまでの態度は、予思を肋け
た人のそれとは比較にならないではありませんか。してみると、絶交を言
いわたすのはあなただろうか、それともわたくしだろうか」
〈昼〉 斉の都臨流の西側の近郊にある村。
〈子思〉 孔子の孫。
〈泄柳 申詳〉 ともに魯の賢人。申詳は子張の子ともいわれる。
No.102
Oct. 4. 2017
【においを「デジタル化」し、ＡＩで判定】
● 膜型表面応力センサ工学：前立腺癌の尿検査
NECは、「Embedded Technology 2017（ET2017）／IoT Technology 2017」（2017年11月15～17日、パ
シフィコ横浜）で、さまざまなにおい成分を判別する「嗅覚IoT（モノのインターネット）プラット
フォーム」を参考展示（「においを“デジタル化”してAIで判定するシステム 」 EE Times Japan）。
それによると、嗅覚IoTプラットフォームは、においセンサーで取得したデータをクラウドにアップし
NECの異種混合学習技術を使った判別エンジンによって、におい成分を判定する。においセンサには、
物質・材料研究機構（NIMS）の研究グループらが開発したセンサー素子「MSS（Membrane-type Surfa-
ce stress Sensor／膜型表面応力センサ）」を使う。MSSでは、素子の中央部に塗布した感応膜にガス分子が
吸着すると、膜が収縮して電気抵抗が変化する。その変化のパターンは分子によって異なるため、ど
のパターンがどの分子か、というデータをクラウドに蓄積していけば、判別エンジンが学習して、に
おいを判定できるようになるという仕組。応用分野としては、ヘルスケア、食品、環境、安全および
セキュリティなどが挙げられ、具体的には、
など、さまざまな分野に応用できるとしている。NECの説明員は「におい成分は約40万種あるといわ
れている。コーヒーだけでも500種類、人間の呼気に含まれているものは1000種類あるそうだ。それ
にもかかわらず、においのセンシングは、五感の中で最も未開拓の分野になっている。嗅覚IoTプラ
ットフォームでは、学習モデルを取り換えることで、さまざまな分野におけるにおい成分を判別エン
ジンに学習させることができるので、より簡単ににおい成分を判定するシステムを実現できる。
応用事象の物理パラメータとしては、表面応力、応力、力、表面張力、圧力、質量、弾性、ヤング率、
ポアソン比、共振周波数、周波数、体積、厚み、粘度、密度、磁力、磁気量、磁場、磁束、磁束密度、
電気抵抗、電気量、誘電率、電力、電界、電荷、電流、電圧、電位、移動度、静電エネルギー、キャ
パシタンス、インダクタンス、リアクタンス、サセプタンス、アドミッタンス、インピーダンス、コ
ンダクタンス、プラズモン、屈折率、光度および温度やその他の様々な物理パラメータを検出可能で
あればよく、その具体的な構成は特に限定されない。
❏ WO2016/136905 母材と粒状材料を混合した受容体層を被覆したセンサ
【概要】
検出対象の分子（検体分子）の吸着に伴い生じる物理パラメータの変化を検出するタイプのセンサ
は、多種多様なものが存在し、様々な分野で利用されている。物理パラメータの変化を検出しやす
くするため、一般にセンサは「受容体層」と呼ばれる層で被覆した後、測定に用いられる。どのよ
うな物理パラメータを対象とするかによって利用可能な受容体材料は変わるため、センサごとに最
適な受容体層の開発が進められている。一例として、検体分子の吸着に伴い表面に生じる応力を検
出するタイプの表面応力センサがある。この種のセンサの受容体層には、自己組織化単分子膜、Ｄ
ＮＡ／ＲＮＡ、タンパク質、抗原／抗体、ポリマーなど多様な物質が供される。このようなセンサ
の感度を向上させたい場合、受容体層の物理的および化学的特性を最適化することが有効である場
合が多い。一例として、表面応力センサに関しては、非特許文献１および２にあるように、受容体
物質のヤング率と膜厚が特に大きく影響することが報告されている。この傾向は以下の数式により
表される。
上式は、カンチレバー型の表面応力センサについてのものである。ここで、Δzはカンチレバーのた
わみ、wcはカンチレバーの幅、lcはカンチレバーの長さ、tcはカンチレバーの厚さ、νcはカンチレ
バーのポアソン比、Ecはカンチレバーのヤング率、wfは受容体層の幅、tfは受容体層の厚さ、νfは
受容体層のポアソン比、Efは受容体層のヤング率、εfは受容体層に印加されるひずみである。この
数式をもとに感度（この場合、カンチレバーのたわみ量（Deflection））を計算すると、受容体層の
ヤング率に大きく依存する。高い感度を実現するために、ヤング率のような物理パラメータについ
て、最適な値を有する受容体層を設計する必要がある。上式に基づいて、ヤング率とたわみ量（感
度）との関係を受容体層の膜厚をパラメータとしてグラフ化したものを図1に示す。ここで、カンチ
レバーのサイズ、材料を、長さ５００μｍ、幅１００μｍ、厚さ１μｍのシリコンとして計算をで、
このグラフから、Ａ．膜厚を固定した時、表面応力センサの感度の観点では、受容体層のヤング率
には最適値が存在し、それよりも大きくても小さくても感度が低下する。及びＢ．受容体層の厚さ
を変えると最適ヤング率が変化する。具体的には、受容体層を薄くするほど最適ヤング率が大きい
方へシフトし、また感度も向上するが、小ヤング率領域では逆に受容体層が薄いと感度が出ない傾
向がある。
一方、この種のセンサは、検体分子を的確に吸着させるために、特に化学的な選択性を有する受容
体層を設計する必要がある。具体的には、検体分子の化学的性質に応じて、受容体層中に含まれる
官能基を設計し、安定した状態で受容体層中に固定化する必要があり、検体分子を測定するタイプ
のセンサにおいて、決定的に重要な二つの要素である感度と選択性を最適化するためには、一般的
に、物理的な特性と化学的な特性を同時に最適化する必要があるが、これを容易に実現する有効な
方法は確立されておらず、その早期実現が強く求められていた。
【関連文献】
・G. Yoshikawa, "Mechanical Analysis and Optimization of a Microcantilever Sensor Coated with a Solid Re-
ceptor Film," Appl. Phys. Lett. 98, 173502-1-173502-3 (2011).
・G. Yoshikawa, C. J. Y. Lee and K. Shiba, "Effects of Coating Materials on Two Dimensional Stress-Induce-
d Deflection of Nanomechanical Sensors," J. Nanosci. Nanotechnol. 14, 2908-2912 (2013).
・K. Shiba and M. Ogawa, "Microfluidic syntheses of well-defined sub-micron nanoporous titania spherical pa-
rticles," Chem. Commun. 6851-6853 (2009).
このように、下図のように、受容体層として、ポリマー等の母材と、検体を吸着する粒子との複合
材料の膜を使用する。例えば表面応力センサに本発明を適用すれば、所望の検体を吸着する粒子と、
当該粒子を分散させる母材を独立して選択することで、検出感度に大きな影響を与える受容体層の
ヤング率を高い自由度で設定でき、ポリマーなど単独の母材では実現することが困難であった高い
感度および多様な検体分子選択性を、物理的／化学的性質の異なる粒状材料を混合することにより
実現することが可能になる。より具体的には、例えば1種類のポリマーを受容体層の母材とし、そこ
に化学組成やヤング率の異なる粒状材料を添加することで、感度ならびに選択性を同時に、かつ網
羅的に制御することが可能となる。
言い換えれば、下図１の曲線に示すように、どんな膜厚の受容体層（母材の膜）であっても、粒状
材料の添加によって非常に広い範囲内でヤング率を自由に変化させることができ、いかなる膜厚の
受容体層（母材の膜）であっても、感度を図の各曲線に沿ったような形で任意の値に調整できる。
また、選択性については、所望の検体に合わせて必要な官能基を持った粒状材料を適宜選択して母
材に添加することで、検出可能な検体を広い範囲で自由に切り替えることができる。これにより、
有機合成反応をはじめとする種々の操作を通じて、検体分子との間に親和性を発現する形に母材そ
のものの構造を改変する必要がなくなるだけでなく、母材の種類を変える度に必要となるセンサ表
面への塗布条件等の再検討過程を省くことができるため、研究レベルのみならず、産業レベルでの
実用化に向けて大きな利点となる。
【図１】受容体層を被覆した表面応力センサについて感度、受容体層のヤング率、膜厚間の関係図
【図２】実施例１で粒状材料合成に利用した装置構成の一例図
【特許請求の範囲】
母材と粒状材料とを含む複合体の受容体層と、前記受容体層を表面上に有し、検体分子が前記受容体層に吸着される際に生じる物理パラメータの変化を検出するセンサ本体とを備えた
センサ。 前記物理パラメータは、表面応力、応力、力、表面張力、圧力、質量、弾性、ヤング率、ポ
アソン比、共振周波数、周波数、体積、厚み、粘度、密度、磁力、磁気量、磁場、磁束、磁
束密度、電気抵抗、電気量、誘電率、電力、電界、電荷、電流、電圧、電位、移動度、静電
エネルギー、キャパシタンス、インダクタンス、リアクタンス、サセプタンス、アドミッタ
ンス、インピーダンス、コンダクタンス、プラズモン、屈折率、光度および温度のうちの１
種または２種以上である、請求項１に記載のセンサ。 前記粒状材料と前記母材は、互いに異なる物理パラメータの数値を有する、請求項１または
２に記載のセンサ。 前記粒状材料はナノ粒子である、請求項１から３の何れかに記載のセンサ。 前記母材は高分子系材料である、請求項１から４の何れかに記載のセンサ。 前記高分子系材料はポリマーである、請求項５に記載のセンサ。 前記粒状材料は複数種類の化合物からなる多成分系の材料である、請求項１から６の何れか
に記載のセンサ。 前記多成分系の粒状材料は、シリカおよびチタニアを含む、請求項７に記載のセンサ。 前記粒状材料の表面に、１種または２種以上の表面修飾基が修飾されている、請求項１から
８の何れかに記載のセンサ。 前記表面修飾基のうち少なくとも一の表面修飾基は、前記検体分子を吸着する、請求項９に
記載のセンサ。 前記表面修飾基は、疎水性の表面修飾基と親水性の表面修飾基を含む、請求項９に記載のセ
ンサ。 前記表面修飾基は、シランカップリング剤を粒状材料原料と共沈することにより粒子表面に
固定化されている、請求項９から１１の何れかに記載のセンサ。 前記表面修飾基は、あらかじめ合成した粒状材料表面にシランカップリング剤を後処理する
ことにより固定化されている、請求項９から１１の何れかに記載のセンサ。 前記表面修飾基は、アミノプロピル基、フェニル基、アルキル基、メルカプトプロピル基、
グリシジル基、ビニル基、スルホン基、フルオロ基のうちの１種または２種以上である、請
求項８から１３の何れかに記載のセンサ。 前記センサ本体は表面応力センサである、請求項１から１４の何れかに記載のセンサ。 前記母材と前記粒状材料とは互いに異なるヤング率を有する、請求項１５に記載のセンサ。
❏ 特開2017-203649 前立腺がん判定方法
【概要】
日本では、前立腺がんは男性における発症率が最も高いがんであり、その発症者数は年間で約１０
万人にも上る。また、食生活の欧米化や高齢化等に伴い、前立腺がんの発症率及びその発症者数は、
今後も増加の一途を辿ることが予測されている。前立腺がんの診断は、通常、血中の前立腺特異抗
原（PSA=Prostate Specific Antigen）の濃度（ＰＳＡ値）に基づいて行われる。被検者の年齢によっ
ても異なるが、一般に、ＰＳＡ値は、４．０ｎｇ／ｍＬ以上が異常値とされている。しかし、ＰＳ
Ａ値は、前立腺肥大や炎症等に起因して異常値を示すこともあり、ＰＳＡ値が異常値である全ての
被検者が前立腺がんである訳ではない。したがって、ＰＳＡ値が異常値である場合、超音波ガイド
下の前立腺針生検による確定診断が行われる。
ところが、ＰＳＡ値が異常値の被検者に前立腺針生検を行っても、４．０～１０ｎｇ／ｍＬの場合
で２０～４０％程度の被検者、１０ｎｇ／ｍＬ以上の場合で５０％程度の被検者にしか、前立腺が
んは見つからない。また、前立腺針生検は、通常は、一泊二日程度の入院で施行されることが多く、
被検者の負担が大きい。さらに、前立腺針生検は、侵襲性の高い検査であり、痛み、感染、血便、
血尿、尿閉等の合併症を引き起こし得る。このように、ＰＳＡ検査は特異度が低いので、該検査に
基づく現行の診断方法では、実際には前立腺がんではないにも関わらずＰＳＡ値が異常値であった
多くの被検者に対して、身体及び経済的負担や合併症リスクを伴う前立腺針生検を行っている一方、
近年、訓練された犬が、尿のにおいから、前立腺がんを判別できることが報告されている。また、
前立腺がんの各種診断マーカーが尿試料中に存在することが報告されている。
被検体の尿試料をＧＣ／ＭＳ分析して得られた、ｍ／ｚ値が８０．７～８１．７のクロマトグラム
中のピークから選択される少なくとも１つのピークを指標とすることにより、上記課題を解決でき
ることを見出した。そして、これらのピークについてさらに解析を進めた結果、新規の、前立腺が
ん診断マーカを見出す。このように、より特異度の高い前立腺がん判定方法を提供にあって、被検
体の尿試料をＧＣ／ＭＳ分析して得られた、ｍ／ｚ値が８０．７～８１．７のクロマトグラム中の
ピークから選択される少なくとも１つのピークを指標とすることを含む、または、被検体の尿中の
メントール及びイソミントラクトンからなる群より選択される少なくとも１種のバイオマーカーの
量（被検バイオマーカー量）を指標とすることを含む、前立腺がん判定方法である。
【図１】m/z値が80.70～81.70のガスクロマトグラムを示す（実施例１）。図１の右端中、「Negat-
ive」は前立腺針生検「陰性」の被検者の結果を示し、「Cancer」は前立腺針生検「陽性」の被検者
の結果を示す。各クロマトグラム中、横軸は保持時間、縦軸はアバンダンスを示す。丸で囲まれた
ピークは、陽性被検者のクロマトグラムに特有のピークを示す。
【図２】図１のクロマトグラムの拡大図の代表例を示す（実施例１）。各クロマトグラムの右上の
数字が被検者番号を示す（23076及び51326は前立腺針生検「陽性」、25151及び16551は前立腺針生
検「陰性」）。各クロマトグラム中、横軸は保持時間、縦軸はアバンダンスを示す。図２中、矢印
で示されるピークが、図１において丸で囲まれた、陽性被検者のクロマトグラムに特有の7つのピー
ク（ピーク1～7）を示す。
● 前立腺がん判定方法２
イソミントラクトンには複数の立体異性体があるが、いずれの立体異性体であってもよい。また、
バイオマーカーにはイソミントラクトンのその他の異性体も含む。さらに、複数のイソミントラク
トン異性体をバイオマーカーにしてもよい。尿中の各種バイオマーカー量の測定方法は、バイオマ
ーカーを検出及び定量できる方法である限り特に制限されず、公知の方法に従った又は準じた方法
を採用することができる。バイオマーカー量の測定方法としては、例えば、ガスクロマトグラフィ
ー、液体クロマトグラフィー等のクロマトグラフィー、質量分析法、ＧＣ／ＭＳ、ＬＣ／ＭＳ、特
異的な化学反応を利用した発光法、ニオイ分析センサシステム等が挙げられる。ニオイ分析センサ
システムは、特殊な膜（感応膜）やセンサに揮発性物質を吸着させてそのシグナルの変化を検出す
るシステムであり、京セラが物質材料研究機構と共同で開発した超小型センサー素子「MSS （Me-
mbrane-type Surface stress Sensor / 膜型表面応力センサ）」を用いたシステムである。
【特許請求の範囲】
グラム中のピークから選択される少なくとも１つのピークを指標とすることを含む、前立腺
がん判定方法。 前記クロマトグラム中のピークから選択される少なくとも１つのピークの合計面積（被検面
積）を指標とすることを含む、請求項１に記載の前立腺がん判定方法。 前記被検面積が、非前立腺がん検体の尿試料をＧＣ／ＭＳ分析して得られた、ｍ／ｚ値が８
０．７～８１．７のクロマトグラム中の対応するピークの合計面積（対照面積）よりも大き
い場合に、前記被検体を前立腺がんであると判定することを含む、請求項１又は２に記載の
前立腺がん判定方法。 工程（ａ１）～（ｃ１）を含む、請求項１～３のいずれかに記載の前立腺がん判定方法：
（ａ１）被検体の尿試料をＧＣ／ＭＳ分析して、ｍ／ｚ値が８０．７～８１．７のクロマト
グラムを得る工程、（ｂ１）工程（ａ１）で得られたクロマトグラム中のピークから選択さ
れる少なくとも１つのピークの合計面積（被検面積）と、非前立腺がん検体の尿試料をＧＣ
／ＭＳ分析して得られた、ｍ／ｚ値が８０．７～８１．７のクロマトグラム中の対応するピ
ークの合計面積（対照面積）とを比較する工程、及び（ｃ１）被検面積が対照面積よりも大
きい場合に、被検体を前立腺がんであると判定する工程。 前記被検体の血中ＰＳＡ値が４．０ｎｇ／ｍＬ以上である、請求項１～４のいずれかに記載
の前立腺がん判定方法。 前記尿試料が、前立腺触診を受けた後の被検体から採取された尿由来の試料である、請求項
１～５のいずれかに記載の前立腺がん判定方法。 被検体の尿中の、メントール及びイソミントラクトンからなる群より選択される少なくとも
１種のバイオマーカーの量（被検バイオマーカー量）を指標とすることを含む、前立腺がん
判定方法。 前記被検バイオマーカー量が、非前立腺がん検体の尿中の前記バイオマーカーの量（対照バ
イオマーカー量）よりも多い場合に、前記被検体を前立腺がんであると判定することを含む、
請求項７に記載の前立腺がん判定方法。 工程（ａ２）～（ｃ２）を含む、請求項７又は８に記載の前立腺がん判定方法：（ａ２）被
検体の尿中の前記バイオマーカーの量（被検バイオマーカー量）を測定する工程、（ｂ２）
被検バイオマーカー量と、非前立腺がん検体の尿中の前記バイオマーカーの量（対照バイオ
マーカー量）とを比較する工程、及び（ｃ２）被検バイオマーカー量が対照バイオマーカー
量よりも多い場合に、被検体を前立腺がんであると判定する工程。 前記被検体の血中ＰＳＡ値が４．０ｎｇ/ｍＬ以上である、請求項７～９のいずれかに記載の
前立腺がん判定方法。 前記尿が、前立腺触診を受けた後の被検体から採取された尿である、請求項８～１０のいず
れかに記載の前立腺がん判定方法。 メントール及びイソミントラクトンからなる群より選択される少なくとも1種のバイオマーカ
ーの検出剤を含有する、前立腺がん診断薬。
ピエゾ素子（圧電素子）による外部環境からのバイアス変動をフォースとして検出するもので、チタ
ンバリウムのように微弱な電波キャッチする原理と同じで、素子にコーティングする受動（あるいは
感応）薄膜のコンビネーション技術であり、それを検出し人工知能が信号を表示するシステムを役立
てようとするもの（＝工学）。「エネルギータイルイング事業」の「ピエゾタイル」とオーバラップ
する事業領域でもある。下限検出 ／感度が重要な事業（チャレンジ）である。
● 今夜の寸評：大銀杏・冬ソナ・甲状腺癌
大銀杏（大相撲暴力事件）や冬ソナ（慰安婦問題）や甲状腺癌（福島第一原発事故罹災）などのニュ
ース・報道がながれ不愉快な気分に落ち込みテレビ番組（韓流ドラマ・大相撲中継）は全く鑑賞しな
くなる。３つめはテレビ録画するほどだが、こちらは 不安と同情が膨れることとなる。