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神経細胞興奮と脳内酸素動態検出を同時施行する頭蓋骨内埋込型極薄膜電子シートの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19634
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関横浜国立大学

研究代表者

太田 裕貴  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30528435)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード伸縮電極 / パルスオキシメータ / ウェアラブルエレクトロニクス / 血中酸素飽和度 / フレキシブルエレクトロニクス / フレキシブルセンサ / MEMS / 生体医工学 / BMI
研究成果の概要

本研究は、Optogeneticsで使用する光源と、パルスオキシメータの同時計測を可能にする薄膜型デバイスを開発することと、脳など人体の中で非常に柔らかいとされる組織体に対して負担が少ないような柔軟デバイスを開発することにある。そのために、まずはパルスオキシメータの基本原理をリバースエンジニアリングにより作製した。今後、赤と緑のOLEDを使用することになる関係上、従来のパルスオキシメータの赤外LEDは使用せずに赤LEDと緑LEDを使用する形のパルスオキシメータを開発し、最終的にスマートフォンで表示できるシステムを実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

パルスオキシメーターのようなウェアラブル型光センサの応用に最も関係すると考えられるのがOptogeneticsである。ニューロンの興奮を制御できるOptogeneticsは2005年に発見され芽生え期にある技術であり、脳機能解明において鍵となる技術でもある。しかし、システムに関わるメカトロニクス(機械・電気・情報)とOptogeneticsの十分な融合ができていない。そこで本研究では先進電子センサ技術とシステム設計技術を融合するための基礎技術であるパルスオキシメーターを作製した。このデバイスは今後の幅広い分野で応用できるプラットフォーム、ベンチマークとなる意義があると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Wearable Microfluidic Diaphragm Pressure Sensor for Health and Tactile Touch Monitoring2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Gao Hiroki Ota Ethan W. Schaler Kevin Chen Allan Zhao Wei Gao Hossain M. Fahad Yonggang Leng Anzong Zheng Furui Xiong Chuchu Zhang Li‐Chia Tai Peida Zhao Ronald S. Fearing Ali Javey
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 1701985 号: 39

    • DOI

      10.1002/adma.201701985

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Wearable optical device for real-time monitoring of newborn jaundice.2019

    • 著者名/発表者名
      G. Inamori, Y. Isoda, Z. Song, A. Uozumi, S. Ito, H. Ota
    • 学会等名
      2019 IEEE 32nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Patch-type Wireless Forehead Vital Sensing Device.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ota, Y. Isoda, G. Inamori
    • 学会等名
      2018 IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquid-state Environmental Sensors Using Liquid Metal.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ota
    • 学会等名
      AiMES 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microfluidic Environmental Sensors Using Liquid Metal for Wearable Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota, Yuji Gao, Ali Javey
    • 学会等名
      IEEE NEMS
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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