2003 Fiscal Year Annual Research Report

人に移植可能な1チップ薄膜化人工眼の開発

Research Project

Project/Area Number	14205051
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	栗野浩之東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70282093)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	阿部俊明東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90191858) 玉井信東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90004720) 小柳光正東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60205531) 沈正七東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00333849)
Keywords	人工眼 / 義眼 / 3次元集積化技術 / 集積回路 / 実装技術 / 医療 / 半導体 / 医工学
Research Abstract	現在、高齢化社会の進行に伴って、加齢黄斑変性症(Age-related Macular Degeneration)や糖尿病に起因する網膜色素変性症(Retinitis Pigmentosa)の患者が急激に増えており、全世界で1000万人を超えるとも言われる患者がこれらの病気により失明している。これらの病気は光を電気信号に変換する杆体や錐体と呼ばれる視細胞が侵されることによって発症し,神経節細胞などの細胞には病症は認められていない。このような患者の治療のために本研究では超薄膜化して裏面に網膜刺激電極を有する新しい人工眼の開発を目指している。計画2年目の本年度は、以下にあげる3項目の研究を行った。 1.回路方式検討のための網膜刺激を行うパルス発生回路の試作薄膜化人工眼を試作する前に従来のLSIで回路を試作、回路方式の検討を行った。設計した回路は16画素構成で光センサーから光を入力し、網膜を刺激するための正極、負極の両パルスを生成することができる。またバイアス電圧を変えることで患者にあわせてパルス形状(幅、間隔など)を調整することが可能となっている。試作した回路は、3桁以上のダイナミックレンジを有し、良好な画像出力を得ることができた。またバイアス電圧の調整で所望の波形のパルス生成が可能であった。 2.ポリイミドフレキシブルケーブル作製プロセスの確立昨年度から開始した電源と人工眼チップを接続するためのポリイミドフレキシブルケーブルの作製プロセスに目処がつき、98%程度の歩留まりでケーブルを試作できるようになった。またケーブルの抵抗はおよそ200Ω程度であったが、バンプ形成の際に前処理を加えることで抵抗の低減が可能であると考えられる。 3.薄膜化人工眼の試作開始計画最終年度の来年に向けて、薄膜化人工眼チップの試作を開始した。最初のチップは本年5月にもできる予定である。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] J.Deguchi, T.Watanabe, T.Nakamura, Y.Nakagawa, T.Fukushima, J.Shim, T.Abe, M.Tamai, H.Kurino, M.Koyanagi: "Three-Dimensionally Stacked Analog Retinal Prosthesis Chip"Japanese Journal of Applied Physics. (Accepted). (2004)
[Publications] 出口淳, 渡部泰一郎, 中村共則, 沈正七, 粟野浩之, 阿部俊明, 玉井信, 小柳光正: "積層型人工眼のための基本回路の試作と評価"平成16年春季第51回応用物理学会学術講演会講演予稿集. No.3(発表予定). (2004)
[Publications] 杉村武昭, 出口淳, 沈正七, 栗野浩之, 小柳光正: "周波数変調パルス型イメージセンサを用いたロボットのための適応ビジョンシステム"日本機械学会東北大支部第39期総会・講演会. No.023-1(発表予定). (2004)
[Publications] J.Deguchi, T.Watanabe, T.Nakamura, Y.Nakagawa, J.Shim, H.Kurino, M.Koyanagi: "Three-Dimensionally Stacked Analog Retinal Prosthesis Chip"Abstracts of the 2003 International Conference on Solid State Devices and Materials. 1. 402-403 (2003)
[Publications] 出口淳, 渡部泰一郎, 中村共則, 沈正七, 粟野浩之, 小柳光正: "積層型人工眼のための刺激パルス制御回路の検討"平成15年秋季第64回応用物理学会学術講演会講演予稿集. NO.3. 1185 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

人に移植可能な1チップ薄膜化人工眼の開発

Principal Investigator

栗野 浩之 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70282093)

Research Products

[Publications] J.Deguchi, T.Watanabe, T.Nakamura, Y.Nakagawa, T.Fukushima, J.Shim, T.Abe, M.Tamai, H.Kurino, M.Koyanagi: "Three-Dimensionally Stacked Analog Retinal Prosthesis Chip"Japanese Journal of Applied Physics. (Accepted). (2004)

[Publications] 出口 淳, 渡部泰一郎, 中村共則, 沈正七, 粟野浩之, 阿部俊明, 玉井信, 小柳光正: "積層型人工眼のための基本回路の試作と評価"平成16年春季第51回応用物理学会学術講演会 講演予稿集. No.3(発表予定). (2004)

[Publications] 杉村 武昭, 出口 淳, 沈 正七, 栗野浩之, 小柳光正: "周波数変調パルス型イメージセンサを用いたロボットのための適応ビジョンシステム"日本機械学会東北大支部第39期総会・講演会. No.023-1(発表予定). (2004)

[Publications] J.Deguchi, T.Watanabe, T.Nakamura, Y.Nakagawa, J.Shim, H.Kurino, M.Koyanagi: "Three-Dimensionally Stacked Analog Retinal Prosthesis Chip"Abstracts of the 2003 International Conference on Solid State Devices and Materials. 1. 402-403 (2003)

[Publications] 出口 淳, 渡部泰一郎, 中村共則, 沈正七, 粟野浩之, 小柳光正: "積層型人工眼のための刺激パルス制御回路の検討"平成15年秋季第64回応用物理学会学術講演会 講演予稿集. NO.3. 1185 (2003)

栗野浩之東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70282093)

[Publications] 出口淳, 渡部泰一郎, 中村共則, 沈正七, 粟野浩之, 阿部俊明, 玉井信, 小柳光正: "積層型人工眼のための基本回路の試作と評価"平成16年春季第51回応用物理学会学術講演会講演予稿集. No.3(発表予定). (2004)

[Publications] 杉村武昭, 出口淳, 沈正七, 栗野浩之, 小柳光正: "周波数変調パルス型イメージセンサを用いたロボットのための適応ビジョンシステム"日本機械学会東北大支部第39期総会・講演会. No.023-1(発表予定). (2004)

[Publications] 出口淳, 渡部泰一郎, 中村共則, 沈正七, 粟野浩之, 小柳光正: "積層型人工眼のための刺激パルス制御回路の検討"平成15年秋季第64回応用物理学会学術講演会講演予稿集. NO.3. 1185 (2003)