2021 Fiscal Year Research-status Report
BMIデバイスの治療効果予測・評価のための光刺激ー光記録神経活動撮像系の開発
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20K20245
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
田代 洋行 九州大学, 医学研究院, 講師 (70380384)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光刺激 / Indocyanine green / 光神経活動記録 / Brain Machine Interface / 安全性評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工視覚システムのような空間的に高密度な刺激を加える Brain machine interface (BMI) の医療応用に向けた研究が盛んに取り組まれている。より健常者の感覚に近づくよう高密度に配置された電極アレイの研究開発が取り組まれているが、それらが有効に働くには患者側に相応の感受性が残存している必要がある。
侵襲を伴うインプラント機器においては術前に治療後の効果、デバイスの有用性の評価が必要である。そのためには、非侵襲的に高密度に刺激を行い、時間的分解能が高い神経応答を画像として収集できると有用である。本研究では、遺伝子改変なしに既存のイオンチャンネルに光応答性を付与するPhotoswitchと毒性のない電位感受性色素としても使用できると近年になって報告された Indocyanine green (ICG) を組み合わせ、臨床応用可能なBMI評価系の確立をめざしている。
PhotoswitchのうちBENAQの合成に成功した。BENAQの合成はp-nitroanilineをN-benzyl-N-ethylanilineをアミノ結合させることにより、Nitroazobenzen S1を合成し、末端をアミノ基に置換することによりAminoazobenzen 4を合成する。これをTriethylamineとEthylchloroacetateを加水分解することにより得られるTriethyl glycineと結合させて得る。これにより、光感受性のない神経細胞に遺伝子改変無しに光応答性を付与することが可能になった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Photoswitchの合成に成功し、遊離網膜による評価実験を開始できるところまで進んだがコロナ禍の影響で協同機関間の移動が制限されたため、年度内の実施ができなかった。
翌年度まで研究期間を延長し、遊離網膜を使用した評価を実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラットの遊離網膜を用いた評価、また病態モデルマウスを使用した評価を進める。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響で協同機関間の移動が制限されたため予定したいた遊離網膜を使用した実験が年度内の実施ができなかった。
翌年度まで研究期間を延長し、遊離網膜を使用した評価を実施している。
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