第 6 章 総論
6.3 今後の展望
対するMIFAと吸着層の選択性をSPME/GC-MSで測定していくと，MIFAのフィ ルター効果や吸着特性を自由に設計できるようになる．さらに，匂いクラスタリン グに関与するキーパラメータと相関をもつようにMIFAの吸着特性を設計すること ができれば，生物に近い匂いマップを作成可能な匂いセンサシステムを実現できる ようになる．
匂い情報の画像化
匂いマップは生物の脳内表現ではあるが，専門でない人が匂いの違いを比較する 際に，その距離感を理解しにくくなっている．匂いマップの距離空間を残しながら，
より人を引き付ける匂い表現を提唱するため，匂いマップの距離空間をHSV色空 間のようなモデルに変換し，匂いを色や図形で表現することを行っていく．
以前の研究では，ラットの匂いマップ画像を色で表現したカラーパターンの作成を 試みた165)．これにより，各クラスターを色で表せるだけでなく，性質の似ている 匂いは似たようなカラーパターンで表現できる(図6.1)．つまり，大まかではある が直感的に匂いの違いを見ることができる．
図6.1 匂いマップ画像のカラーパターン
匂いアプリケーション
匂いクラスタリングシステムから得られたセンサ応答を基にキーパラメータを 測定できれば匂いクラスタリングの条件を満たすことになる．図6.2に匂いアプリ ケーションの模式図を示す．このアプリは匂いクラスタリングシステムから得られ たセンサ応答を基にして作成した匂い画像やそのメタ情報などをiPad上に表示さ せることができる．
図6.2 匂いアプリケーション
謝辞
研究室に所属してから六年間，本研究に関して終始多大なる御指導を賜りました九州 大学大学院システム情報科学研究院情報エレクトロニクス部門の林 健司教授には心より 感謝申し上げます．林教授よりご教授いただいた知見や技術は私にとって何事にも代え がたいものでした．今後，必ず感謝することになると確信しています．私に対して，多 くの面で，気苦労が絶えなかったと思いますが，これからも林教授に対する尊敬の気持 ちは変わらないと思います．本当にありがとうございました．
本論文に関して，適切なご助言，ご指導を頂きました九州大学システム情報科学研究 院情報エレクトロニクス部門の都甲 潔主幹教授に心から感謝いたします．都甲研究室に 所属した三年間は，ご迷惑もおかけしましたが，本研究を構築する上で真に重要な時間 でした．また，都甲先生の下で研究できたことは，研究者として大変貴重な時間になり ました．
本論文をまとめるにあたり，有益なご助言を頂きました九州大学システム情報科学研 究院情報学部門の冨浦 洋一先生に深く感謝いたします．
本研究を進めるにあたり，多大なる御指導を賜りました九州大学システム情報科学研 究院情報エレクトロニクス部門の劉 傳軍助教に感謝申し上げます．
研究を円滑に進めるにあたり，様々な援助を頂きました森部麻衣子技術補佐員に深く 感謝致します．また，本論文の審査から製本にわたり，円滑に進むよう多大なご尽力を 頂きましたことを改めて深謝いたしております．
本研究に関して貴重なご助言，ご指導を頂きました，羽原正秋元特任准教授，小野寺 武助教，江藤信一様，田原裕助助教に深く感謝いたします．
本研究に関して，ご助言，ご協力を頂きました株式会社ユー・エス・イーの平野所長，
磯崎様，佐々木様，高見澤様，宮城様，宮内様，阿部様に感謝申し上げます．また，3カ 月間の貴社での研修に関して深謝いたします．
九州大学ITPセンターの池田博榮先生，谷口説男先生をはじめとする講師，スタッフ，
養成者の皆さまに心より感謝申し上げます．ITPセンターで学んだ知識や経験は，私の 考えを大きく変えるものでした．培われた志やビジネス観を今後の人生で役立てていき ます．
都甲さん，中山君，中野君，千代丸君，共に本研究に携わってもらったおかげで，本 論文を完成させることができました．感謝します．
肥後良子秘書，朝廣敬子秘書，千葉浩子秘書，多くの面でご指導ご鞭撻頂いた先輩方，
研究だけでなく，生活面でも助けてくれた同期や後輩たちに心より厚く御礼申し上げま す．また，研究の遂行に当たり，ご支援いただいた日本学術振興会に感謝いたします．
改めて，私の研究や大学生活において支えていただいた方々に深謝します．皆さまの おかげで，私は当たり前のように研究に取り組むことができました．そのことが最も有 り難い事であると，遅ればせながら実感しています．研究で学んだ知識・技術を生かし，
社会に貢献していきたいと思います．
最後に，経済面や精神面から私を支えて，応援してくれた両親や姉に深甚なる感謝の 意を表します．
参 考 文 献
1) 都甲 潔, 感性バイオセンサ ，朝倉書店(2001).
2) 高木雅行， 味と匂いのよもやま話 ，裳華房(1994).
3) S. Korsching, ”Olfactory maps and odor images”, Curr. Opin. Neurobiol., 12, 387-392 (2002).
4) 渋谷達明, 外池光雄, においの受容 アロマサイエンスシリーズ21 (1) , フレグ ランスジャーナル社(2002).
5) K. Mori, Y.K. Takahashi, K. Garashi, and M. Yamaguchi, ”Maps of odorant molecular features in the mammalian olfactory bulb”, Phys. Rev. , 8, 409-433 (2006).
6) 山崎邦郎， においを操る遺伝子 ，工学調査会(1999) 7) 環境庁，平成11年3月10日 報道発表資料
http://www.env.go.jp/press/press.php?serial=2115
8) T. Miyazawa, M. Gallagher, G. Preti, and P.M. Wise.”Odor Detection of Mixtures of Homologous Carboxylic Acids and Coffee Aroma Compounds by Humans”, J. Agric.
Food Chem.,57, 9895-9901 (2009).
9) T. Miyazawa, M. Gallagher, G. Preti, and P.M. Wise, ”The Impact of Subthreshold Car-boxylic Acids on the Odor Intensity of Suprathreshold Flavor Compounds”, Chem. Per-cept.,1, 163-167 (2009)
10) T. Oka, S. Hayashida, Y. Kaneda, M. Takenaga, Y. Tamagawa, S. Tsuji, and A. Hatanaka,
”Green odor attenuates a cold pressor test-induced cardiovascular response in healthy adults”, Biopsychosoc. Med., 2 (2008).
11) R.A. Osterbauer, P.M. Matthews, M. Jenkinson, C.F. Beckmann, P.C. Hansen, and G.A.
Calvert, ”Color of scents: chromatic stimuli modulate odor responses in the human brain”, J. Neurophysiol., 93, 3434-3441 (2005).
12) J. Plailly, B. Tillmann, and J.P. Royet, ”The Feeling of Familiarity of Music and Odors:
The Same Neural Signature?”, Cereb. Cortex., 17, 2650-2658 (2007).
13) K. Mori and Y. Yoshihara, ”Molecular recognition and olfactory processing in the mam-malian olfactory system”, Prog. Neurobiol., 45, 585-619 (1995).
14) 都甲潔，宮城幸一郎, センサ工学 ，培風館(1995).
15) 綾部 早穂,斎藤 幸子, においの心理学 アロマサイエンスシリーズ21 (1) ,フレ グランスジャーナル社(2008).
16) R. Harper, D.G. Land, N.M. Griffiths, and E.C.B. Smith, ”Odour qualities : a glossary of usage”, Brit. J. Psychol.,59, 231-252 (1968).
17) G. Horvath, G.A. Jarverud, S. Jarverud, and I. Horvath, Integr. Cancer. Ther., 7, 76-80 (2008).
18) G. Horvath, H. Andersson, and S. Nemes, ”Cancer odor in the blood of ovarian cancer patients: a retrospective study of detection by dogs during treatment, 3 and 6 months afterward”, BMC Cancer, 133 (2013).
19) A. Bartolazzi, M. Santonico, G. Pennazza, E. Martinelli, R. Paolesse, A. D’Amico, and C.D. Natale, ”A sensor array and GC study about VOCs and cancer cells”, Sens. Actua-tors, B, 146, 483-488 (2010).
20) G. Pennazza, M. Santonico, E. Martinelli, R. Paolesse, V. Tamburrelli, S. Cristina, A.
D’Amicoa, C.D. Natale, and A. Bartolazzi, ”Monitoring of melanoma released volatile compounds by a gas sensors array: From in vitro to in vivo experiments”, Sens. Actua-tors, B, 154, 288-294 (2011).
21) A.M. Curran, S.I. Rabin, P.A. Prada, and K.G. Furton, ”Comparison of the volatile or-ganic compounds present in human odor using SPME-GC/MS”, J. Chem. Ecol., 31, 1607-1619 (2005).
22) 内山 一美，小森 亨一，（社）日本分析化学会編， ガスクロマトグラフィー(分析化 学実技シリーズ：機器分析編7) ，共立出版(2012).
23) 寒川喜三郎,大栗直毅, 熱分解ガスクロマトグラフィー入門 ，技報堂(1994).
24) 徳原 賢，貴戸 東，安田 和彦，城戸 浩三， 常温吸着捕集/加熱脱着/キャピラリーガ スクロマトグラフィー/質量分析法による悪臭規制アルデヒド類と有機溶剤類の一 斉分析 ，分析化学, 46, 367-374 (1997).
25) B. Buszewski, J. Rudnicka, and T. Ligor, ”Analytical and unconventional methods of cancer detection using odor”, Trends Analyt. Chem., 38, 1-12 (2012).
26) M. Aznar, R. Lo´pez, J. Cacho, and V. Ferreira, ”Identification and Quantification of Impact Odorants of Aged Red Wines from Rioja. Olfactometry, Quantitative GC-MS, and Odor Evaluation of HPLC Fractions”, J. Agric. Food Chem., 49, 2924-2929 (2001).
27) 廣田 洋平，中本 高道， 質量分析器を用いた匂いの記録 ，電子情報通信学会技術 研究報告, 104, 39-44 (2004).
28) 千野 聡子，加藤 信介，金 鐘訓， におい嗅ぎガスクロマトグラフィーを用いた建 材由来のにおいの評価 ，日本建築学会環境系論文集, 75, 339-345 (2010).
29) F. Kimiaki, L.X. Xian, O. Mayumi, N. Kazuaki, and H. Yasuyoshi,”Evaluation of Odor-ants Contributing to ’Toyonaka’ Strawberry Aroma in Extracts using an Adsorptive Col-umn and Aroma Dilution Analysis”, Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 74, 300-305 (2005).
30) T. Pearce, S. Schiffman, H. Nagle, and J. Gardner, ”Handbook of Machine Olfaction:
Electronic Nose Technology”, Wiley-VCH (2003).
31) J.W. Gardner and P.N. Bartlett, ”Sensors and Sensory Systems for an Electronic Nose (NATO Science Series E: (Closed))”, first ed., Springer Netherlands, (2010).
32) K. Arshak, E. Moore, G.M. Lyons, J. Harris, and S. Clifford, A review of gas sensors employed in electronic nose applications , Sens. Rev., 24, 181-198 (2004).
33) H.K.i Hong, C.H. Kwon, S.R. Kim, D.H. Yun, K. Lee, and Y.K. Sung, ”Portable elec-tronic nose system with gas sensor array and artificial neural network”, Sens. Actuators, B, 66, 49-52 (2000).
34) ニムスック ニティカーン，中本 高道， 短時間フーリエ変換を用いた過渡応答解析 による匂いセンサの識別能力の向上 ，電子情報通信学会技術研究報告, 105, 39-43 (2005).
35) http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/eng/research/biomedical/famished/background/ 36) H. Nanto, Y. Yokoi, T. Mukai, J. Fujioka, E. Kusano, A. Kinbara, and Y. Douguchi, ”
’Novel gas sensor using polymer-film-coated quartz resonator for environmental moni-toring”, Mater. Sci. Eng. C, 12, 43-48 (2000).
37) A. Schutze, A. Gramm, and T. Ruhl, ”Identification of Organic Solvents by a Virtual Multisensor System With Hierarchical Classification”, IEEE Sens. J., 4, 382-387 (2004).
38) F.K. Che Harun, J.A. Covington, and J.W. Gardner, ”Portable e-mucosa system : mim-icking the biological olfactory”, Procedia Chemistry, 1, 991-994 (2009).
39) J. Li, Y. Lu, Q. Ye, M. Cinke, J. Han, and M. Meyyappan,”Carbon Nanotube Sensors for Gas and Organic Vapor Detection”, Nano Letters, 3, 929-933 (2003).
40) 泉 龍介，江藤 信一，林 健司，都甲 潔， 集積型匂いセンサの開発 ，電子情報通 信学会技術研究報告, 105, 45-50 (2005).
41) F. Dini, D. Filippini, R. Paolesse, A. D’Amico, I. Lundstrom, and C.D. Natale, ”Poly-mers with embedded chemical indicators as an artificial olfactory mucosa”, Analyst, 135, 1245-1252 (2010).
42) 堀内哲嗣郎， においかおり-実践的な知識と技術 ，フレグランスジャーナル社 (2006).
43) 山崎邦郎， においを操る遺伝子 ，工業調査会(1999).
44) 平尾俊一編,原田明編， 超分子の未来―美しさを超えた分子システムの構築をめざ して ，化学フロンティア(2000).
45) J. E. Amoore，原俊昭訳， 匂い-その分子構造 ，恒星社厚生閣(1972).
46) E.D. Adrian, ”Sensory discrimination with some recent evidence from the olfactory or-gan”, Br. Med. Bull., 6, 330-333 (1950).
47) H. Matsumoto, K. Kobayakawa, R. Kobayakawa, T. Tashiro, K Mori, H. Sakano, and K. Mori, ”Spatial arrangement of glomerular molecular-feature clusters in the odorant-receptor class domains of the mouse olfactory bulb”, J. Neurophysiol., 103, 3490-3500 (2010).
48) L. Buck and R. Axel, ”A novel multigene family may encode odor recognition: a molec-ular basis for odor recognition”, Cell, 65, 175-187 (1991).
49) R. Tirindelli, M. Dibattista, S. Pifferi, and A. Menini., ”From pheromones to behavior”, Physiol. Rev, 89, 921-956 (2009).
50) S. Zozulya, F. Echeverri, and T. Nguyen, ”The human olfactory receptor repertoire”, Genome. Biol., 2 (2001).
51) T. Bozza, A. Vassalli, S. Fuss, J.J. Zhang, B. Weiland, R. Pacifico, P. Feinstein, and P.
Mombaerts, ”Mapping of class I and class II odorant receptors to glomerular domains by two distinct types of olfactory sensory neurons in the mouse”, Neuron, 61, 220-233 (2009).
52) 津田基之編, 知覚のセンサー生命の巧みなシグナルの獲得 ,吉岡書店(1997).
53) 外池光雄, におい・香りの情報通信 ,フレグランスジャーナル社(2007).
54) L.B. Buck, ”Olfactory receptors and odor coding in mammals”, Nutr Rev., 62, S184-188 (2004).
55) 佐藤 孝明，石川 享宏，清水 章， 嗅覚の匂い識別の分子機構(特集 嗅覚受容の分 子メカニズム) ，生体の科学, 58, 264-268 (2007).
56) B. Malnic, J. Hirono, T. Sato, and L.B. Buck, ”Combinatorial receptor codes for odors”, Cell, 96, 713-723 (1999).
57) R.C. Araneda，A.D. Kini, and S.Firestein, ”The molecular receptive range of an odorant receptor”, Nat. Neurosci., bf 3, 1248-1255 (2000)．
58) G.Wang, A.F. Carey, J.R. Carlson, and L.J. Zwiebel, ”Molecular basis of odor coding in the malaria vector mosquito Anopheles gambiae”.PNAS, 107, 4418-4423 (2010).
59) 森 憲作， 嗅球における匂い情報処理: 嗅上皮から嗅球へ ，生物物理, 34, 61-64 (1994).
60) K. Mori and Y. Yoshihara, ”Molecular recognition and olfactory processing in the mam-malian olfactory system”, Prog. Neurobiol., 45, 585-619 (1995).
61) 森 憲作， 嗅覚の工学的表現: 分子認識のシステム ，電子情報通信学会誌，76，
1209-1215 (1993).
62) P.F. Kent, M.M. Mozell, S.J. Murphy, and D.E. Hornung, ”The interaction of imposed and inherent olfactory mucosal activity patterns and their composite representation in a mammalian species using voltage-sensitive dyes”, J. Neurosci., 16, 345-353 (1996).
63) L. Briand, C. Eloit, C. Nespoulous, V. Bezirard, J.C. Huet, C. Henry, F. Blon, D. Trotier, and J.C. Pernollet, ”Evidence of an odorant-binding protein in the human olfactory