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Electrical TFT platform for fundamental understanding of neuromuscular communication in the aim of neuroprosthesis.

研究課題

研究課題/領域番号 16H04344
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東京大学

研究代表者

ティクシェ三田 アニエス  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (00334368)

研究分担者 池内 与志穂  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30740097)
年吉 洋  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50282603)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードBio-sensor array / Integrated bio-device / Thin-Film-Transistor / Spiking Neural Network / Neuroprosthesis / Cells network analysis / Bio-sensor / Integrated Device / Bio-Neural Network / バイオデバイス
研究成果の概要

TFT 電極アレイに基づく電気プラットフォームを開発した。デバイスの上に培養した神経細胞の光学観測と電気刺激、測定を同時に行うことを可能にしました。また、TFT 電極アレイを制御し、選択した電極の信号検出や刺激信号を加えるためのArduino コントロールシステムを開発した。スキャンすることを可能とし、神経培養の電気活動の2 次元マッピングが可能です。同時に、Central Pattern Generator(CPG)と接続し、神経細胞の培養、TFT電極アレイ、コントロールシステム、CPGが良好な適合性を示しました。皮質ニューロン、脳オルガノイド、心筋細胞の細胞培養に適用しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The platform is the only existing tool for optical and electrical analyze of mix cells culture network of electrogenic cells (neurons, cardiomyocyte, muscle cells), at mesoscale. It will be used for fundamental understanding of communication in cells network, and investigation on related disease.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 12件、 招待講演 6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Electrical Stimulation, Recording and Impedance-Based Real-Time Position Detection of Cultured Neurons Using Thin-Film-Transistor Array2018

    • 著者名/発表者名
      Faruk Azam Shaik, Grant Alexander Cathcart, Satoshi Ihida, Yoshiho Ikeuchi, Agnes Tixier-Mita and Hiroshi Toshiyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanical Systems

      巻: 10 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1109/jmems.2018.2810285

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thin-film-transistor array: an exploratory attempt for high throughput cell manipulation using electrowetting principle2017

    • 著者名/発表者名
      Faruk Azam Shaik, Grant Cathcart, Satoshi Ihida, Myriam Lereau-Bernier, Eric Leclerc, Yasuyuki Sakai, Hiroshi Toshiyoshi and Agnes Tixier-Mita
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering

      巻: 27 ページ: 054001-054001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vitro cyto-biocompatibility study of thin-film transistors substrates using an organotypic culture method2017

    • 著者名/発表者名
      Eric Leclerc, Jean-Luc Duval, Christophe Egles, Satoshi Ihida, Hiroshi Toshiyoshi and Agnes Tixier-Mita
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science: Materials in Medicine

      巻: 28(1) 号: 1 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1007/s10856-016-5815-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Algorithmic Open-Surface Identification and Location of Droplets on a Transparent TFT Substrate for Droplet-based Microfluidics2018

    • 著者名/発表者名
      Grant Alexander Cathcart, Agnes Tixier-Mita, Satoshi Ihida, Faruk Azam Shaik, Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MICROTAS’2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thin-Film-Transistor Technology: A Display Technology for Biological Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Agnes Tixier-Mita
    • 学会等名
      VDEC D2T Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bio-sensors Array Devices using Thin-Film-Transistor Technology2018

    • 著者名/発表者名
      Agnes Tixier-Mita
    • 学会等名
      International workshop on new micro technology and translational approaches for organ regeneration and cancer therapies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bio-hybrid Experiments Using Tunable Real-time Biomimetic Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Farad Khoyratee,Thomas Benneteau, Agnes Tixier-Mita, Sylvain Saighi, Timothee Levi
    • 学会等名
      in Proc. the 10th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM'2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thin-Film-Transistor Technology used for Biological Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Agnes Tixier-Mita
    • 学会等名
      16th NAMIS Workshop on "Micro- and nanosystems, large area electronics and biofunctionalities towards novel integrated smart systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Impedance Sensing with Thin-Film-Transistors (TFT) Array Biosensors2018

    • 著者名/発表者名
      Agnes Tixier-Mita, Grant Alexander Cathcart, Faruk Azam Shaik, Satoshi Ihida, Yoshiro Ikeuchi and Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      4th Conference on Impedance-Based Cellular Assays (IBCA'2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stimulation/Control System for TFT Array Biosensor; Application to Dielectrophoresis2018

    • 著者名/発表者名
      Damien Blanchard, Pierre-Marie Faure, Satoshi Ihida, Takashi Kohno, Hiroshi Toshiyoshi, Timothee Levi and Agnes Tixier-Mita
    • 学会等名
      The 31st IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Test Structure to Characterize Transparent Electrode Array Platform with TFTs for Bio-Chemical Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Agnes Tixier-Mita, Satoshi Ihida, Grant Cathcart, Faruk A. Shaik, Hiroyuki Fujita, Yoshio Mita, Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      30th IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HepG2 Cells Patterning by EWOD on Thin-Film-Transistor Aarray Devices- An Aanalysis to Prevent Cell Death2017

    • 著者名/発表者名
      Faruk Azam Shaik, Grant Alexander Cathcart, Satoshi Ihida, Agnes Tixier-Mita, and Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MICROTAS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Thin-Film-Transistor (TFT) Array for Real Time Active EWOD Interface to Cell Culture2017

    • 著者名/発表者名
      Azam Shaik Faruk, Cathcart Grant Alexander, Satoshi Ihida, Toshiyoshi Hiroshi, Tixier-Mita Agnes
    • 学会等名
      電気学会研究会資料. CHS : The papers of technical meeting on chemical sensor
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous Optical and Electrical Monitoring of Cells on a Transparent Thin Film Transistor Array2017

    • 著者名/発表者名
      Grant Alexander Cathcart, Agnes Tixier-Mita, Satoshi Ihida, Faruk Azam Shaik, Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS' 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extracellular Neural Stimulation and Recording with a Thin-Film-Transistor (TFT) Array Device2017

    • 著者名/発表者名
      Faruk Azam Shaik, Yoshiho Ikeuchi, Grant Cathcart, Satoshi Ihida, Hiroshi Toshiyoshi, Agnes Tixier-Mita
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS' 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MEMS on TFT2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Toshiyoshi, Satoshi Ihida, and Agnes Tixier-Mita
    • 学会等名
      2016 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN 2016)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An exploratory attempt for Electrowetting on Thin-Film-Transistor array2016

    • 著者名/発表者名
      Faruk Azam Shaik, Grant A. Cathcart, Satoshi Ihida, Jiro Kawada, Yoshiho Ikeuchi, Agnes Tixier-Mita and Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology 2016 (APCOT'2016)
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] More than Moore Applications with Thin-Film-Transistors Array Substrates from Liquid Cristal Display: New Devices for Biological Cells Analyses2016

    • 著者名/発表者名
      Agnes Tixier-Mita, Satoshi Ihida, Grant A. Cathcart, Faruk Azam Shaik and Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      The 229th Electrochemical Society Meeting (229th ECS Meeting)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transparent Thin Film Transistor Electrode Array for Real-Time In-Vitro Electrical Characterization of Cell Culture2016

    • 著者名/発表者名
      Grant A. Cathcart, Agnes Tixier-Mita, Satoshi Ihida, Faruk A. Shaik, and Hiroshi Toshiyoshi
    • 学会等名
      The 11th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2016)
    • 発表場所
      Matsushima Bay and Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-04-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] シャープ株式会社国立大学法人 東京大学2016

    • 発明者名
      悟史 井樋田アニエス ティクシェ三田年吉 洋
    • 権利者名
      悟史 井樋田アニエス ティクシェ三田年吉 洋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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