2018 Fiscal Year Annual Research Report
Implantable optical diagnostic and therapeutic devices based on biophotonic LSI technology
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15K21164
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹原 宏明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60723088)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオデバイス / 埋め込みデバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、光を用いた診断・治療を一体化する新たな医療技術が注目されているが、光が届きにくい生体内深部で光を操作するためのデバイス技術の確立が喫緊の課題となっている。本研究では、上述の課題解決を目指し、生体内留置可能なバイオ光学素子と埋植型フォトニックLSIデバイスの開発及び評価を行った。デバイスの小型化及び高性能化に向け、バイオ光学素子の精密成形加工プロセスについて開発を実施した。さらに、試作したデバイスを用いた光センシング・光治療一体化システムについて性能評価を実施した。バイオ光学素子の精密成形プロセスの開発では、高分子材料はプロセス条件により結晶化度や配向性が異なり材料特性が変化するため、熱処理工程中に生じる結晶化を考慮した高分子材料の精密成形加工プロセスを開発した。溶融状態からの結晶化、及び非晶質状態からの結晶化の両プロセス条件において、結晶化が生じない核形成誘導時間が確認され、精密成形プロセスにおける熱履歴管理の必要性が明らかとなった。また、光センシング・光治療一体化システムの機能評価では、試作したデバイスを用いた実計測及び、幾何光学モデルと生体組織モデルを統合した光学シミュレーションを用いた生体組織への光照射性能を評価し、光治療用途へ適用可能な性能であることを確認した。本技術は、生体深部を対象とした光を用いた治療・診断のためのバイオメディカルデバイス技術としての応用が期待される。
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