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神経細胞培養技術を用いた体内埋め込み型人工網膜に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 08558097
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

内川 嘉樹  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20023260)

研究分担者 渡部 眞三  愛知県コロニー発達障害研究所, 生理学部門, 主任研究員 (10093486)
八木 透  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90291096)
児玉 哲司  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (50262861)
川瀬 和秀  岐阜大学, 医学部, 助手 (40234067)
松島 俊也  名古屋大学, 農学研究科, 助教授 (40190459)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
16,600千円 (直接経費: 16,600千円)
1998年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1997年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1996年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
キーワード人工網膜 / 神経細胞培養 / マイクロマシン / 人工臓器 / 視覚情報処理 / 医用材料 / 失明 / 人工眼 / 細胞培養 / 神経移植 / ハイブリッド
研究概要

本研究では、培養神経細胞と光電素子と中心としたMEMS(Micro-Electro-Mechanical System)を組み合わせ、光覚回復を目的とした体内埋め込み型人工網膜の研究開発を行なっている。外部装置から光通信で送られたデータに基づき、埋め込んだ培養神経細胞を電気的に刺激する。なお末梢神経を用いて神経細胞と中枢の間を架橋することにより、その軸索を中枢へ導き、信号を伝達させようと考えている。従って提案する人工網膜では、電極から培養神経細胞へ、さらに培養神経細胞から視覚中枢への信号伝達の安定的な再構成が、本質的な課題である。以上のようなハイブリッド型人工網膜を実現するために、我々のグループはこれまでに、次のようなテーマについて研究を行なった。
・刺激電極アレイの設計と作製
・電極周辺の電荷密度分布の解析
・電極上における神経細胞培養と軸索誘導
・末梢神経線維を用いた軸索誘導の動物実験
人工網膜の研究開発は未だ黎明期にある。眼科学、エレクトロニクス、マイクロマシン、材料工学、情報通信工学、バイオテクノロジー、脳神経科学など、さまざまな研究領域が垣根を越え、多岐にわたる専門知識および高度な技術が必要な分野である。そして今後、多くの問題を解決しなければならず、実用化までには長い年月を要する。特に我々のハイブリッド型人工網膜の場合、電極アレイから培養神経細胞へ、さらには培養神経細胞から視覚中枢への信号伝達の安定的な再構成が本質的な課題である。前途多難な研究だが、社会的意義は大きく、今後とも実用化に向けて積極的に研究を展開する所存である。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] 内川嘉樹、八木 透: "ハイブリッド型人工網膜" 人工臓器. 127.5. 703-707 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八木 透、内川嘉樹: "人工眼の開発状況" 神経眼科. 15、2. 170-174 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八木 透、内川嘉樹: "人工網膜とその情報処理" Computer Today. 3、84. 16-21 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi et.al: "Computational Analysis on Extra-cellular Stimulation in Hybrid Retinal Implant" Investigative Ophthalmology & Visual Science. 39. S.9991- (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi,et.al.: "A study on hybrid artificial retina with cultured neural cells and semi-conductor micro device" Proc.1998 IEEE Int'l Joint Conf.on Newral Networks. 780-783 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ito, T.Yagi, H.Kanda, S.Tanaka, M.Watanabe, Y.Uchikawa: "A culture of neurons on a micro-electrode array in hybrid retinal implant" Abstract of 1999 ARVO,Investigative Ophthalmology & Visual Science (IOVS). (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yagi, Y.Ito, H.Kanda, S.Tanaka, M.Watanabe, Y.Uchikawa: "A prototype of a micro-electrode array for hybrid retinal implant" Abstract of 1999 ARVO,Investigative Ophthalmology & Visual Science (IOVS). (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kanda, T.Yagi, Y,Ito, S.Tanaka, Y.Uchikawa: "Toward visual prosthesis : Electrical Stimulation on the central nervous system" Proc.of 1999 Int.Sympo.on Non-Linear Eelctromagnetic Systems (ISEM'99). (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi, T., Ito, N., Watanabe, M., Uchikawa, Y.: "Toward Hybrid Retinal Implant : Evaluation of Electrode Array Using Hodgkin-Huxley ModeL" Abst.of 2nd Annual Vision Research Conference. 36. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi, T., Ito, N., Watanabe, M., Matsushima, T., Kawase, K., Uchikawa, Y.: "Computational Analysis on Extracellular Stimulation in Hybrid Retinal Implant" Abstract of 1998 ARVO,Investigative Ophthalmology & Visual Science (IOVS). Vol.39, No.4. S9991 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi, T., Ito, N., Watanabe, M., Matsushima, T., Uchikawa, Y.: "A Computational Study on an electrode Array in a Hybrid Retinal Implant" Proc.of 1998 IEEE International Joint Conf.on Neural Networks (IJCNN'98). 780-783 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito, N., Shirahata, A., Yagi, T., Matsushima, T., Kawase, K., Watanabe, M., Uchikawa, Y.: "Development of Artificial Retina using Cultured Neural Cells and Photoelectric Device : A Study on Electric Current with Membrane Model" Proc.of The 4th International Conf.on Neural Information Processing (ICONIP'97). 124-127 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yagi, T., Ito, N., Matsushima, T., Ishikawa, Y., Kawase, K., Shirahata, A., Uchikawa, Y.: "Artificial Retina using Cultured Neural Cells and Photoelectric Device" Proc.of 7th International Conf.on Human-Computer Interaction (HCI'97). 109 (1997)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内川嘉樹.八木 透: "ハイブリッド型人工網膜" 人工臓器. 127・5. 703-707 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 八木 透.内川嘉樹: "人工眼の開発状況" 神経眼科. 15・2. 170-174 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 八木 透.内川嘉樹: "人工網膜とその情報処理" Computer Today. 3,84. 16-21 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yagi,et.al.: "Computational Aralysis on Extra-cellular Stimulation in Hyblid Rotinal Inplant" Investigative Ophtalmology & Visual Science. 39. S.9991 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yagi,et.al.: "A study on hybrid artificial retina with cultuled neural cells and semi-conductor micro device" Proc.of 1998 IEEE lnt'l.Joint Conf.on Neural Networks. 780-783 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 八木 透,内川 嘉樹: "視覚代用臓器ハイブリッド型人工網膜" TESマガジン(トヨタ技術会発行). 48・3. 70-75 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 八木 透,内川 嘉樹: "人工網膜とその情報処理" Computer Today 3月号. 84. 16-21 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yagi T,Ito N,et.al: "A study in hybrid artificial retina with cultured neural cells and Semicorductor microder" Proc.of lnt'l Joint Couf.on NEural Networks. in press (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ito N,Shirahata A, et al: "Development of artificial retina using cultued nearal cells and plotoelectric olevice" Proc.of the 4^<th> lnt'l Cont.on Neural lifo.Processing. 124-127 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 八木,松島,川瀬,伊藤,白幡,内川: "神経細胞培養技術を用いた体内埋め込み型人工網膜の開発" 日本神経回路学会第7回全国大会講演論文集. 188-189 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 八木,松島,川瀬,伊藤,白幡,内川: "視覚代用臓器「人工網膜」の開発" 平成8年度電気関係学会東海支部連合大会講演論文集. 664-664 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 八木,松島,川瀬,伊藤,白幡,内川: "体内埋め込み型人工網膜の開発" 第12回ヒューマン・インタフェース・シンポジウム論文集. 565-568 (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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