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微細加工技術を応用した人工神経・人工シナプスの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 08558093
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

鎮西 恒雄  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (20197643)

研究分担者 磯山 隆  アイシン, コスモス研究所・副主任, 研究員
阿部 裕輔  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (90193010)
深津 晋  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (60199164)
満渕 邦彦  国際, 産学共同研究センター, 教授 (50192349)
井街 宏  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10010076)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1996年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード人工シナプス / 脊髄根糸電位 / 再生型神経電極 / 人工シプナス / 微小電極
研究概要

本研究の目的は、生体の脊髄クモ膜下腔において、脊髄根糸に長期間留置可能な微小電極(人工シナプス)を開発することにある。さらに、この人工シナプスを装着する際に不可欠な脊髄根糸の選択的操作手技も併せて開発することを目的としている。また、神経根糸と末梢神経における対応を調べるため、末梢における再生型神経電極の開発を行うことも本研究の目的である。
1.人工シナプスのプロトタイプ開発
電極信号の差動増幅回路を集積した微細双極電極の開発を行った。この微細電極は、大規模集積システム設計教育研究センターにて差動増幅回路と電極部分を含むカスタムLSIを制作し、当方の施設において異方性エッチングによる貫通電極の作成と窒化膜による全体の絶縁を加えることで製作される。カスタムLSIの設計と追加工のプロセス確立が現在進行している。
2.脊髄神経根糸の神経支配領域の同定法開発
パーソナルコンピューターに高速の多チャンネルA/Dコンバータを実装し、多チャンネル同時加算平均が可能なデーター処理装置を作製した。さらに、この装置を駆動するための計測ソフトウェアを開発した。多チャンネル硬膜外カテーテル電極とこのデーター処理装置を用いて、麻酔下の実験動物(ヤギ)で皮膚刺激に対する支配神経根の同定を行った。皮膚刺激の位置を胸壁上で移動させると、個々のチャンネルに導出される波形の極性が変化し、この結果から皮膚の特定領域を支配し当ている神経の脊髄での神経根の同定が可能であることがわかった。さらに、同定された神経根の個々の根糸に電極を接続し、この神経根の皮膚支配領域の中で刺激位置を変化させると、個々の神経根糸の間で位置によるインバルス強度変化が観察された。この結果から、皮膚においては、神経根糸レベルで支配領域が同定できることが示唆された。
3.再生型神経電極の試作
ポリイミドベースの再生型神経電極を作製し、ラット坐骨神経にて検証を行った。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 鎮西 恒雄: "内視鏡による脊髄の観察と脊髄誘発電位計測" マイクロマシンの基礎技術の研究・財団法人 マイクロマシンセンター. 265-276 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木 隆文: "人工心臓の制御を目的とした神経再生型電極の開発" 人工臓器. 26Suppl.S-154-S-154 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木 隆文: "神経再生型電極による神経インターフェース" 医用電子と生体工学. 35Suppl.182-182 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mieko Chinzei: "Selective dorsal root blockade using spinal endoscopy and electroーphysiology." Anesthesiology. 87(3A). A757-A757 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鎮西 美栄子: "脊髄誘発電位でみる内視鏡下クモ膜下ブロックの選択性" Journal of Anesthesia. 11s. 213-213 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo Chinzei: "Endoscopic measurement of spinal evoked potential" Study on fundamental technology of micromachining, micromacine center. 265-276 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takafumi Suzuki: "Development of regeneration microelectrode to control artiricial organs" Japanese journal of artificial organs. 26 sppl. S-154 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takafumi suzuki: "Interfacing to nerves with the regeneration microelectrode" Japanese journal of medical electronics and biological engineering. 35 sppl. 182 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mieko Chinzei: "Selective dorsal root blockade using spinal endoscopy and electro-physiology" Anesthesiology. 87 (3A). A757 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mieko Chinzei: "Selectivity of endoscopic spinal blockade proved with spinal evoked potential" Journal of anesthesia. 11s. 213 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木隆文: "人工心臓の制御を目的とした神経再生型電極の開発" 人工臓器. 26sppl. S-154-S-154 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木隆文: "神経再生型電極による神経インターフェース" 医用電子と生体工学. 35(sup). 182-182 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Mieko Chinzei: "Selective dorsal root blockade using spinal endoscopy and electro-physiology" Anesthesiology. 87(3A). A757-A757 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 鎮西美栄子: "脊髄誘発電位でみる内視鏡下クモ膜下ブロックの選択性" Journal of Anesthesia. 11s. 213-213 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 鎮西恒雄: "内視鏡による脊髄の観察と脊髄誘発電位計測" マイクロマシンの基礎技術の研究 財団法人 マイクロマシンセンター. 265-276 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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