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2012 Fiscal Year Annual Research Report

2光子励起顕微鏡法と埋め込みインターフェイスデバイスを融合した脳計測技術の開発

Research Project

Project/Area Number 10J08063
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

竹原 宏明  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Keywordsマイクロ流体デバイス / 2光子顕微鏡 / 神経細胞 / 脳 / in vivo / 埋め込みデバイス / 光刺激 / ケイジド試薬
Research Abstract

マイクロ流体デバイス技術はこれまで、生体分子や細胞、組織といった生体サンプルを生体外(ex vivo)で操作、計測するためのバイオ分析ツールとして主に発展してきた。しかし、細胞の生体内での本来の機能は、細胞周囲の環境や他の細胞との相互作用に大きく影響されるものが多い。そこで、マイクロ流体デバイス技術の応用範囲を生体内(in vivo)細胞の分析にまで拡張できれば、生物学、医学の発展の基盤となる新たな研究ツールを提供できるものと期待される。以上の背景の下、本研究は、マイクロ流体デバイスの分析対象を動物個体へと拡張した「埋め込み型マイクロ流体デバイス技術」を提唱し、埋め込み型デバイスに特有の設計指針の導出、要素デバイス技術の開発、及び試作デバイスによる有用性の実証を行った。具体的には、マウスを用いる神経科学研究に利用するための埋め込み型デバイスの実現を目指して、物理的、物理化学的、ならびに生物学的観点から求められるデバイスの設計指針を明らかにし、さらに、埋め込み型デバイス特有の課題を解決するべく適正化されたデバイス製造技術とデバイス設置手術を開発し、マウス頭部に埋設可能な光学観察、試薬投与機能をもつマイクロ流体デバイスを試作した。その結果、神経科学分野でこれまで技術的に困難とされてきた試薬投与を伴った状態での生きたマウス脳組織の長期経過観察を達成し、埋め込み型マイクロ流体デバイス技術の有用性を示した。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Novel Microfluidic Valve Technology Based on Shape Memory Effect of Poly(epsilon-caDrolactone)2013

    • Author(s)
      H. Takehara, C. Jiang, K. Uto, M. Ebara, T. Aoyaei, and T.
    • Journal Title

      Applied Physics Express (APEX)

      Volume: 6 Pages: 037201

    • DOI

      10.7567/APEX.6.037201

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 形状記憶ポリマーマイクロ流体バルブの埋め込み型デバイスへの実装2013

    • Author(s)
      竹原宏明, 蒋晨陽, 長岡陽, 宇都甲一郎, 野口潤, 任原充宏, 赤木貴則, 青柳隆夫, 河西春郎, 一木隆範
    • Organizer
      第60回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2013-03-27
  • [Presentation] IMPLANTABLE MICROFLUIDIC INTERFACE DEVICES WITH DRUG PERFUSION FUNCTION THROUGH HYDROGEL MEMBRANE2012

    • Author(s)
      H. Takehara, A. Nagaoka, J. Noguchi. T. Akaei, H. Kasai and 〓
    • Organizer
      The 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (Micro-〓
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2012-10-30
  • [Presentation] SHAPE-MEMORY POLYMER MICROVALVES2012

    • Author(s)
      H. Takehara, K. Uto, M. Ebara, T Aovaei and T Ichiki
    • Organizer
      The 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (Micro-〓
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2012-10-30
  • [Presentation] FLEXIBLE PHOSPHORESCENT OXYGEN MICROSENSOR ARRAY DEVICES FOR NONINVASIVE MONITORING OF CELLULAR OXYGEN METABOLISM DURING2012

    • Author(s)
      M. Kojima, H. Takehara, T. Akaei
    • Organizer
      The 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (Micro-
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2012-10-29
  • [Presentation] retra-PEG Gel/PDMS Hybrid Microfluidic Devices for In Vivo Analysis of Neural Cells2012

    • Author(s)
      II. Takehara, A. Nagaoka, J. Noguchi, T. Akagi, T. Sakai, U. Chung, H. Kasai and T. Ichiki
    • Organizer
      9th International Gel Symposium (Gelsympo2012)
    • Place of Presentation
      筑波(茨城県)
    • Year and Date
      2012-10-10
  • [Presentation] Shape-memory polymer tnicrovalves and its application to a field-Droerammabl e valve array2012

    • Author(s)
      H. Takehara, K. Uto, M. Ebara, T Aovaei and T Ichiki
    • Organizer
      2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2012)
    • Place of Presentation
      京都国際会議場(京都府)
    • Year and Date
      2012-09-26
  • [Presentation] 形状記憶ポリマーマイクロ流体バルブの開発2012

    • Author(s)
      竹原宏明, 将晨陽, 宇都甲一郎, 荏原充宏, 青柳隆夫、一木隆範
    • Organizer
      2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      松山大(愛媛県)
    • Year and Date
      2012-09-12
  • [Patent(Industrial Property Rights)] バルブ、マイクロ流体アハイス、及びバルブシート、並びに、バルブシートの製造方法、及びマイクロ流体デバイスの製造方法2012

    • Inventor(s)
      一木隆範、竹原宏明、塩野博文
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学、株式会社ニコン
    • Industrial Property Number
      特願2012-91089
    • Filing Date
      2012-04-12

URL: 

Published: 2014-07-16  

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