2017 Fiscal Year Research-status Report
導電性高分子を用いた電気・化学信号変換素子に関する研究
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16K06267
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
藤井 雅治 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00127911)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 導電性高分子 / 神経伝達物質 / クロス電位法 / シナプス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１次側からの電気信号入力に対して導電性高分子からイオンを放出しそれを化学信号として次の導電性高分子に伝達するために、クロス電位法を用いて総合的に伝達システムを構築することを試みている。クロス電位法はイオンの放出、ドリフトと２次側導電性高分子へのイオン注入に利用される。入力信号に応じてイオンは放出されるが、この方法では一定のドリフトを維持することが難しいことが分かった。そのためにメッシュ状の補助電極を用いてドリフトを維持させることができることを見いだした。
従来のクロス電位法では２次側導電性高分子から注入されたイオンが放出されることが判明した。これの対処法として非対称電位勾配の導入とクロス電位法で利用する電位をある値以下で利用する必要があることが分かった。
注入するイオンについてはエネルギー分散型 X 線分光法 (EDX),FT-IR,吸収スペクトルを用いて定量的に評価した。イオンとして神経伝達物質を用いた場合は従来のイオンと比べて明確なスペクトルを得ることは難しかった。これは神経伝達物質の構成元素の種類とイオン注入量が少ないことに起因すると考えられるが現在のところ不明である。
実験では溶液中のイオン濃度が上昇するので,これを制御あるいは初期化するために新たな導電性高分子を設定し,溶液中のイオンを取り込む実験を行い、パルス波高値などを調べその有効性を検討した。しかしパルス伝搬に関して現在のところ電解質中でのイオン伝搬が非常に遅いことが分かり実験装置全体の大きさを小さくして対応する必要があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1)神経伝達物質を１つの導電性高分子から放出しすること、(2)神経伝達物質を含む電解溶液中から導電性高分子に神経伝達物質を注入することができた。この２つを同時に行うためのクロス電位法を行った。注入の制御が必要となり、この方法を改良することにより制御可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経伝達物質の伝達をシステムとして評価するために、装置全体を１つのシステム(素子）として扱い信号の遅れ等を評価する。長時間の伝達では２次側の導電性高分子から注入された神経伝達物資が排泄される現象が起きているので、電位勾配等を制御してこの問題を解決していく予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度購入したオートマティックポラリゼイションの制御用ソフトが今後の研究を進めて行く上で必要であることが判明し、購入を検討し、見積もりを請求したが間に合わなかったため。
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