| 研究課題/領域番号 |
19K20734
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分90140:医療技術評価学関連
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| 研究機関 | 帝京大学 |
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研究代表者 |
野村 修平 帝京大学, 公私立大学の部局等, 講師 (00825432)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 人工視覚 / 人工感覚器 / 神経刺激 / Neural stimulation / Photopharmacology / Photoswitch / Brain-machine Interface / Neuromodulation / 光学的神経刺激法 / 体医工学 / 医療技術評価 / 安全性評価 / 生体医工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
喪失した感覚機能の再建を目指し，外界情報を直接脳や神経に伝える神経刺激法の医療応用に向けた研究が盛んに取り組まれている．近年，光感受性有機化合物による神経細胞への光応答性効果を利用した光学的神経刺激法（photoswitch）が，高密度神経刺激法として提唱されている．しかし，喪失した感覚機能の回復に対する有効性や長期間刺激に対する安全性は十分に検証されていない．本研究では，神経系培養細胞と遊離網膜組織を用いたin vitro評価，および実験動物を用いたin vivo評価により，photoswitchによる光学的神経刺激法の有効性と安全性を検証する．
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| 研究成果の概要 |
失われた感覚機能の再建を目指した神経刺激法の研究が盛んに取り組まれている。Photoswitchは光応答性化合物（photoactive molecule）を介して神経細胞に光応答性を付与する技術であり、高密度神経刺激法として有望視されている。本研究では、photoswitchの有効性および安全性を検証するための基盤となる（1）photoactive moleculeを安定的に合成可能な有機合成プロセスと（2）光刺激と細胞活動記録を同時に実施可能なin vitro評価系の確立に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電気的神経刺激法は人工内耳や人工網膜として既に実用化されている。しかし、刺激電極の微細化における物理化学的な限界により、安全に高密度の神経刺激を行うことは原理的に困難である。それに対し、photoswitchは細胞1つ1つに光応答性を付与し、時空間的な制御が容易な光刺激で細胞興奮を誘発するため、理想的な高密度の神経刺激が期待できる。本研究で確立した基盤技術によりphotoswitchの有用性の検証が可能となった。高密度神経刺激法の実現は、感覚機能の喪失によって日常生活が困難となった患者の飛躍的なQOL向上につながる。
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