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河野 剛士(かわの たけし)

所属 電気・電子情報工学系
兼務
職名 准教授
専門分野 マイクロ・ナノデバイス/ニューラルインタフェースデバイス
学位 博士(工学) 豊橋技術科学大学
所属学会 IEEE(EDS)
E-mail kawano@ee
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://www.int.ee.tut.ac.jp/icg/member/~takekawano

テーマ1:ニューラルインタフェースデバイス(神経-エレクトロニクスの接続)

概要

選択Vapor-liquid-solid(VLS)成長法は、集積回路上に微細なシリコン針状結晶体を成長できる。この方法を用いると、直径数ミクロン、長さ数百ミクロン以上の生体刺入型のプローブが実現できる。本研究では、この電極技術を神経電位記録用として提案してしている。この電極技術を用いると、これまで困難であった、低侵襲、高い空間分解能を有する神経電位分布記録が可能となる。プローブ電極と同様に、VLS法を用いた直径数ミクロンのチューブデバイスをDrug delivery system(DDS)としても提案している。実際の生理実験においては、鯉の網膜の光応答記録(中京大学 石原先生、理研 臼井先生との共同)、ラット末梢神経からの神経電位記録、局所薬液投与による神経ブロック(産総研 金子主任研究員、元機械工学系 川島先生との共同)を実証してきた。

キーワード

神経電極、Brain-Machine Interface、 ニューロン、集積回路

テーマ2:ナノプローブデバイス

概要

ガラス電極を代表とする細胞内用プローブの電気生理学、神経科学分野における貢献は多大である。本研究では、ナノ形状シリコンを用いた直径10ナノ~50ナノメートルの細胞内用プローブを提案している。ガラス電極と比較し侵襲度が低く、長期の細胞刺入実験、ナノスケール細胞測定を可能とする。

キーワード

細胞内電極、シリコンナノワイヤー、ナノチューブ

テーマ3:集積化マイクロ/ナノデバイス (Integration of Micro/Nano Device)

概要

ナノテクノロジーの研究により、多くのナノ材料の諸特性が明らかになってきた。次のフェーズであるナノデバイス製作技術を、これまで成熟してきた集積回路・MEMS技術からアプローチする。MEMSマイクロヒータを用いて単一のカーボンナノチューブを集積化し、更にナノチューブ自体のジュール効果を利用することで、ガスの圧力(10^2~10^5Pa)、ガスの種類(酸素/窒素)をセンシングできることを初めて実証してきた(UC Berkeley Prof. Linとの共同)。

キーワード

集積回路、MEMS、ナノテクノロジー

担当授業科目名(科目コード)

数学Ⅳ (B01310960)
半導体工学Ⅱ (B01320980)
マイクロ・ナノシステム (M22623040)


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