神経用途カーボンナノチューブバンドル電極の開発と評価

• 研究課題/領域番号: 22700472
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 大阪大学 (2011-2012); 熊本大学 (2010)
• 研究代表者: 林田 祐樹 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10381005)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 生体材料 / 生物・生体工学 / ナノチューブ / 神経工学 / 神経用途電極 / 神経補綴 / 神経生理学 / 神経科学 / 生理学

研究概要

ナノ/マイクロメートルサイズの先端径を持つ柔軟針状電極を,カーボンナノチューブ(CNT)のバンドル集合体により作製し,それらの神経電極としての実用性を,生体神経細胞・脳組織を試料とした生理学実験等により評価した。その結果,我々の開発したCNTバンドル電極が,細胞刺入型および脳刺入型の刺激/記録電極として有用であることが実証された。これらの電極は,世界的に前例がなく,神経インターフェイスに新しい可能性を与えるものと考える。

研究成果

• [雑誌論文] Interfacing neurons through the patch membrane pierced with single-walled carbon nanotubes (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashida, T. Kinoshita, T. Motomura
  • 雑誌名: Conference Proceedings of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 査読あり
• [学会発表] brain-penetrating extracellular electrode made of carbon nanotube bundles (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamakawa, Y. Hayashi da, T. Ko zuno
  • 学会等名: Society for Neuroscience's 42nd annual meeting
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center, New Orleans, LA, USA
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] Flexible, needle-shaped neuroelectrodes made of carbon nanotube bundles. (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashida, T. Yamakawa, S. Harabe, T. Kozuno, N. Murayama
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: 名古屋国際会議場, 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] On t he dynami cs o f si gnal propagation in the mouse primary visual cortical circuit. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kozuno, Y. Hayashida, Y. Shimada, T. Yagi
  • 学会等名: Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: 名古屋国際会議場, 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 細胞外神経刺激のためのカーボンナノチューブバンドル電極 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林田祐樹,山川隆洋,小津野将
  • 学会等名: 平成24年電気学会 電子・情報システム部門大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス, 青森県弘前市
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] マウス視覚野における時空間信号伝播のイメージングおよび細胞外電位同時計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小津野将,林田祐樹,島田義規,八木哲也
  • 学会等名: 平成24年電気学会 電子・情報システム部門大会
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス, 青森県弘前市
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] ニードル型カーボンナノチューブバンドル電極の電気的特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山川隆洋,林田祐樹,原部翔,小津野将,村山伸樹,奥野弘嗣,八木哲也
  • 学会等名: 電子情報通信学会MEとバイオサイバネティクス研究会
  • 発表場所: 玉川大学, 東京都町田市.
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] ニードル型カーボンナノチューブバンドル電極の電気的特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山川隆洋, 林田祐樹, 原部翔, 小津野将, 村山伸樹, 他2名
  • 学会等名: MEとバイオサイバネティクス研究会(信学技法,Vol.1111,No.482,pp.171-174,2012)
  • 発表場所: 東京都町田市,玉川大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] A brain-penetrating extracellular electrode made of carbon nanotube bundles. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamakawa, Y. Hayashida（代表者）, T. Kozuno.
  • 学会等名: Society for Neuroscience's 42nd annual meeting, Nueorscience 2012
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center, New Orleans, LA, U.S.A.
• [学会発表] Flexible, needle-shaped neuro-electrodes made of carbon nanotube bundles. (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashida（代表者）, T. Yamakawa, S. Harabe, T. Kozuno, N. Murayama
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Neuroscience 2012
  • 発表場所: 愛知県名古屋市，名古屋国際会議場
• [学会発表] On the dynamics of signal propagation in the mouse primary visual cortical circuit. (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kozuno, Y. Hayashida（代表者）, Y. Shimada, T. Yagi
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Neuroscience 2012
  • 発表場所: 愛知県名古屋市，名古屋国際会議場
• [学会発表] 細胞外神経刺激のためのカーボンナノチューブバンドル電極． (2012)
  • 著者名/発表者名: 林田祐樹(代表者)，山川隆洋，小津野将
  • 学会等名: 平成24年電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 青森県弘前市，弘前大学文京町キャンパス
• [学会発表] マウス視覚野における時空間信号伝播のイメージングおよび細胞外電位同時計測． (2012)
  • 著者名/発表者名: 小津野将，林田祐樹（代表者），島田義規，八木哲也
  • 学会等名: 平成24年電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 青森県弘前市，弘前大学文京町キャンパス
• [学会発表] Toward Neuronal Interface with Carbon Nanotubes. (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashida, S. Harabe, T. Kinoshita, T. Motomura, N. Murayama
  • 学会等名: 計測自動制御学会 第26回生体・生理工学シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス, 滋賀県草津市
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Toward Neuronal Interface with Carbon Nanotubes(カーボンナノチューブによる神経細胞インターフェイスの可能性) (2011)
  • 著者名/発表者名: Y Hayashida, S Harabe, T.Kinoshita, T.Motomura, 他2名
  • 学会等名: 第26回生体生理工学シンポジウム(Proc.26th Symposium on Biological and Physiological Engineerings, pp.303-305, 2011)
  • 発表場所: 滋賀県草津市,立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Intracellular electrical stimulation of neurons with penetrating carbon nanotube bundle electrodes (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashida, S. Harabe, K. Kohira, T. Motomura, N. Murayama
  • 学会等名: Society for Neuroscience's 40nd annual meeting
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Intracellular electrical stimulation of neurons with penetrating carbon nanotube bundle electrodes (Program#817.10) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Hayashida
  • 学会等名: Neuroscience 2010, Society for Neuroscience's 40th Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego Convention Center (California, U.S.A.)
  • 年月日: 2010-11-17