Implantable glucose sensor toward fully implantable glucose monitoring system(Fostering Joint International Research)

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15KK0209
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Electron device/Electronic equipment
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: Tokuda Takashi 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (50314539)
• Research Collaborator: Sawan Mohamad モントリオール理工科大学, Depart of Electrical Engineering, 教授 ; Ohta Jun 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 ; Sasagawa Kiyotaka 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 ; Haruta Makito 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 ; Noda Toshihiko 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 准教授
• Project Period (FY): 2016 – 2018
• Keywords: CMOS / 生体埋め込みデバイス / グルコースセンサ / ワイヤレス電力伝送 / エナジーハーベスティング

Outline of Final Research Achievements

This project was performed to develop an ultra-small power receiving platform for implantable bioelectornics. The research was partly done under a collaboration with Prof. Mohamad Sawan in Polytechnique Montreal. Considering the requirements for ultra-small implantable lectronic devices, An optical powering scheme was chosen in the project. CMOS-based circuits, as well as integrated power receiving chip were designed and characterized. Some of significantly essential function were demonstrated successfully and basic characteristics of the proposed optical powering platform were analyzed and published.

Free Research Field

バイオメディカルエレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果により、超小型の生体内デバイスに利用可能なワイヤレス電力伝送技術が実現できた。生体内で赤色もしくは赤外光から電力を得て蓄積し、一回の動作に必要な電力がたまれば負荷を駆動するという方式は、単純な回路で高い電圧の回路を駆動するのに有効な新技術である。さらには複数の電力パルスにわたるシーケンス動作を可能とする回路構成も実現・実証した。これにより生体内センシングの機能性実現に向けた基礎的な機能を実現したといえる。実現された技術は、間欠駆動するマイクロデバイス系に利用可能であるため、IoTシステムにおける安価な端末駆動技術にも応用できると期待される。