1
収穫量の期待値からの低下回避に貢献できます ~植物の生育状態把握に活用可能な画像計測技術の開発~
戸田 清太郎
概要
脳内の神経細胞(ニューロン)の働きをより良く知るための電位記録デバイスの開発が必要です。生体に応用可能な、超微細で低侵襲・低負担なプローブ型(刺入型)電極デバイスの研究開発を行なっています。
研究キーワード
従来技術
電極の先端径が40～100μm程度と太く刺入時の表面歪が極めて大きい。刺入後の組織損傷のため信号計測できない場合もある。
優位性
直径数μm程度の細くてしなやかな針のため刺入抵抗が低く、安定且つ長期計測ができます。
特徴
本学独自の直径数μm程度の微細プローブを用いて、脳組織内のニューロン活動の電気信号を低侵襲で計測可能となりました。刺入時の表面歪が20μm以下に低減され、かつ刺入による損傷なくニューロン信号が計測できます。被験対象生物へのダメージを低減し、脆弱な生体からの信号計測も可能となりました。また、長期に亘る脳計測技術としての応用も可能です。
【豊橋プローブ】
- シリコン結晶成長技術で細くてしなやかな針 直径数μmの微細プローブ
⇒電極刺入による組織へのダメージが低減できる - 針は脳に刺入すると電極となり、ニューロン活動計測可能
⇒長期安定計測で脳科学、ブレイン・マシン・インターフェース(BMI) 応用に期待 - 特に低侵襲 性が求められる 疾患脳(モデル動物)へ の適用
⇒細い 生体にやさしい、刺入抵抗が低く安定計測 - シリコン基板上だけでなく、柔らかいフィルム上にも形成可能
実用化イメージ、想定される用途
・脆弱な生体組織からの信号計測
・げっ歯類(マウス、ラット等)への刺入、および神経計測と脳・神経科学基礎研究への応用
・微小生物(例えば、ハエ、蚊など)への刺入、および信号計測と農薬の効果検証(病害虫からの神経信号計測による)
実用化に向けた課題
・多チャンネル化
・プローブ長を数mm単位まで伸ばし脳の深部への測定化
・有線計測のための行動制約があるので無線化
研究者紹介
河野 剛士 （かわの たけし）
豊橋技術科学大学 次世代半導体・センサ科学研究所 教授
researchmap
研究者からのメッセージ（企業等への提案）
プローブの量産化の技術を持つ企業、脳の機能を変化させる薬剤を開発中の企業、神経再生医療分野への展開を考えている企業等との技術相談や共同研究をお待ちしております。
知的財産等
掲載日：2020年06月01日
最終更新日：2023年06月23日