2015 Fiscal Year Annual Research Report
導電性高分子ゲル電極による高効率な細胞刺激システムの開発
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25246016
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西澤 松彦 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20273592)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳥光 慶一 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00393728)
長峯 邦明 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00551540)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 導電性高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハイドロゲルの表面に導電性高分子PEDOTとポリウレタンPUの複合体を配線した導電性高分子ゲル電極の作製プロセスを大幅に改良し、これまでの電解重合法による配線方法に加えて、光重合による配線が可能になった．これによって、絶縁被覆したPEDOT/PUをハイドロゲル上に配線することも可能となり、局所計測・局所刺激用の電極ツールとしての実用性が高まった．また、PEDOT/PUが電気化学的な制御（酸化還元）によって呈色することを明らかとし、自立性の表示材料として働きうることを見出し、オール有機物で伸縮性を有する表示素子の開発可能性を検討することが出来た．丈夫で伸縮可能なダブルネットワークハイドロゲルを支持基板兼ドーパント供給源としてPEDOT/PUに組み合わせることが技術課題であったが、上述の光重合配線によって実現した．今後は、酵素発電による薬剤浸透パッチの通電量を表示するデバイスとして、パッチ搭載を検討して行く．一方で、導電性高分子ハイドロゲル電極の特長を活かした応用として、体液による膨潤をによる形状やサイズの制御の可能性を示すことが出来た．電極の元形状を潰して微小粒状に乾燥させ、体内で膨張により元形状を回復すると共に、自らが変形によって発生する力によって患部に固定する（付着する）機能の実現を目指すめどが付いたといえる．具体的には、脳の間隙部に膨張力で固定される脳電極の開発や、神経束に巻きつく電極の開発が来年度の研究開発項目として設定可能となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
体外（in vitro）および体内（in vivo）での利用を目指す改良が予定どおり進行し、さらにエレクトロクロミズム機能や膨潤による自己固定機能などを見出すことで応用可能性が拡充したから．
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| Strategy for Future Research Activity |
導電性高分子ハイドロゲル電極の特長を活かした応用として、体液による膨潤をによる形状やサイズの制御に注力する．電極の元形状を潰して微小粒状に乾燥させ、体内で膨張により元形状を回復すると共に、自らが変形によって発生する力によって患部に固定する（付着する）機能の実現である．具体的には、脳の間隙部に膨張力で固定される脳電極の開発や、神経束に巻きつく電極の開発を進める．
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