| 研究課題/領域番号 |
18H03512
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
八木 透 東京工業大学, 工学院, 教授 (90291096)
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| 研究分担者 |
宮本 義孝 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 研究員 (20425705)
榛葉 健太 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80792655)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 神経インタフェース / 脂質二重膜 / ナノチューブ / ジャイアントリポソーム / ゲルボール / カーボンナノチューブ / 管状ナノ構造物 / ギャップジャンクション / 膜タンパク質 / MEMS / ＭＥＭＳ / 黒膜形成 / ナノポア支持型脂質二重膜 / PDMS |
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| 研究成果の概要 |
電気シナプス（ギャップジャンクション）を人工的に実現する本神経インタフェースデバイスは，従来デバイスで問題となっている生体適合性と電気化学的な諸問題を解決できるデバイスである．提案デバイスの特徴は，膜の安定化の目的でボール形状のゲル物質周りに脂質二重膜を構成し、ギャップ結合を実現するために膜タンパク質など膜を貫通する管状ナノ構造体を介して物質輸送を行う点である．助成期間内に当研究グループは，人工細胞膜への管状ナノ構造体の導入と光学的評価，人工細胞膜の生成，ゲル含有の人工細胞膜の電気特性の評価を実施して成果を得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒトと機械を脳や神経のレベルで接続する神経インタフェースでは，神経細胞を電気刺激・計測する電極が不可欠である．しかし体内で安全かつ適切に機能する電極を開発することは容易ではない．そこで申請者らは，次世代インタフェースの電極材料として管状ナノ構造体（ナノチューブ）に注目し，ボール形状のアガロースゲルをコア材料とした人工細胞にナノチューブを組み込み，そのナノチューブを介して細胞を傷つけずに細胞内外のイオン輸送を実現する細胞内電極を有する神経インタフェースデバイスを提案している．今回の一連の成果は，提案インタフェース実現に必要な要素技術であり，今後，電極に関する諸問題を解決できると期待される．
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