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マイクロコミュニケータ ―超低侵襲生体・半導体インターフェイスデバイス―

研究課題

研究課題/領域番号 23246068
研究種目

基盤研究(A)

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
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

太田 淳  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (80304161)

研究分担者 塩坂 貞夫  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90127233)
張 兵  独立行政法人情報通信研究機構, 新世代ワイヤレス研究センター, 主任研究員 (90358888)
李 可人  独立行政法人情報通信研究機構, 新世代ワイヤレス研究センター, 主任研究員 (30359062)
連携研究者 徳田 崇  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授 (50314539)
笹川 清隆  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (50392725)
野田 俊彦  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (20464159)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
49,270千円 (直接経費: 37,900千円、間接経費: 11,370千円)
2013年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2012年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2011年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
キーワードバイオデバイス / 体内埋植 / 生体内伝導通信 / 2次元通信 / CMOS / イメージセンサ / 埋植 / 蛍光 / 分散埋植 / 低侵襲 / マイクロコミュニケータ
研究概要

生体内埋植した複数の超小型半導体チップμ-COMネットワークにより,超低侵襲かつ生体からの情報取得と生体への働きかけを可能とする「生体-半導体融合システム」の確立を目指した研究を行い,以下の成果を得た.(1)脳マウス脳を通信媒体とした画像伝送を行った.(2)配線数を削減できる方式としてディジーチェーン方式の超小型埋植イメージングデバイスを提案・試作し,ラット脳内への埋植を行い撮像に成功した.(3)脳ファントムを用いた2次元通信実験を行い,基本的な特性を確認した.これらにより,μ-COMを用いた脳内ネットワークシステムの実現を通じて,生体-半導体融合システム実現の道を開くことができた.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 21件) 図書 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Functional brain fluorescence plurimetry in rat by implantable concatenated CMOS imaging system2013

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, H.Masuda, C.Kitsumoto, M.Haruta, M.Motoyama, Y.Ohta, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda, S.Shiosaka, J.Ohta
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 53 ページ: 31-36

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image sensor pixel with on-chip high extinction ratio polarizer based on 65-nm standard CMOS technology2013

    • 著者名/発表者名
      K.Sasagawa, S.Shishido, K.Ando, H.Matsuoka, T.Noda, T.Tokuda, K.Kakiuchi, J.Ohta
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 21(9) ページ: 11132-11140

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A CMOS optoelectronic neural interface device based on an image sensor with on-chip light stimulation and extracellular neural signal recording for Optogenetics2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Sawadsaringkarn, T.Miyatani, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda, J.Ohta
    • 雑誌名

      ITE Trans. Media Tech. and Applications

      巻: 1(2) ページ: 184-189

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel implantable imaging system for enabling simultaneous multiplanar and multipoint analysis for fluorescence potentiometry in the visual cortex2012

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, M.Motoyama, H.Masuda, Y.Ohta, M.Haruta, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda, H.Tamura,, Y.Ishikawa, S.Shiosaka, J.Ohta
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 38(1) ページ: 321-330

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CMOS image sensor integrated with micro-LED and multielectrode arrays for the patterned photostimulation and multichannel recording of neuronal tissue2012

    • 著者名/発表者名
      A.Nakajima, H.Kimura, Y.Sawadsaringkarn, Y.Maezawa, T.Kobayashi, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda, Y.Ishikawa, S.Shiosaka, J.Ohta
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 20(6) ページ: 6097-6108

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 最先端半導体技術応用バイオメディカルデバイス2012

    • 著者名/発表者名
      太田 淳, 小林 琢磨, 野田 俊彦, 笹川 清隆, 徳田 崇
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: 131 ページ: 404-408

    • NAID

      10030533195

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CMOS Imaging Devices for Biomedical Applications2011

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta, T.Kobayashi, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun

      巻: E94-B(9) ページ: 2454-2460

    • NAID

      10030187425

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implantable Distributed Biomedical Photonic Devices2011

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta, A.Tagawa, T.Kobayashi, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 23(7) ページ: 369-379

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Planar Multielectrode Array Coupled Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor for in vitro Electrophysiology2011

    • 著者名/発表者名
      A.Nakajima, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda, Y.Ishikawa, S.Shiosaka, J.Ohta
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 50(4)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Implantable micro CMOS imaging devices for biomedical applications2013

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta, T.Noda, K.Sasagawa, T.Tokuda
    • 学会等名
      IEEE Optical MEMS and Nanophotonics
    • 発表場所
      Kanazawa
    • 年月日
      2013-08-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable CMOS Imaging Devices2013

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta
    • 学会等名
      Int'l Neurotechnology Consortium Workshop
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2013-07-05
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable CMOS Image Sensors for Biomedical Applications2013

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta
    • 学会等名
      Int'l Symp. Photoelectronic Detection and Imaging
    • 発表場所
      Beijing (Plenary Talk)
    • 年月日
      2013-06-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable CMOS Devices for Biomedical Applications2013

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta
    • 学会等名
      Int'l Conf. Electron. & Packaging
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2013-04-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CMOS Imaging Devices for Biomedical Applications2012

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta
    • 学会等名
      Int'l Conf. BioElectornics, BioSensors, Biomedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications
    • 発表場所
      Singapore (Keynote)
    • 年月日
      2012-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable CMOS Image Sensors for Biomedical Applications2012

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta
    • 学会等名
      IEEE EMB/CAS/SMC Workshop Brain-Machine-Body Interfaces
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2012-08-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biomedical CMOS Image Sensors2012

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta
    • 学会等名
      VAIL Computer Elements Workshop
    • 発表場所
      Vail, CO, USA
    • 年月日
      2012-06-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable CMOS Biomedical Devices2012

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta
    • 学会等名
      IEEE Int'l Mtg. Future of Electron Dev., Kansai
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2012-05-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内埋植型イメージセンサ信号送信のための電圧制御発振器の試作2012

    • 著者名/発表者名
      横田昇吾, 笹川清隆, 野田俊彦, 徳田崇, 太田淳
    • 学会等名
      応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 生体内埋植マイクロコミュニケータ~超低侵襲生体・半導体インターフェイスデバイスを目指して~2011

    • 著者名/発表者名
      太田淳, 笹川清隆, 小林琢磨, 野田俊彦, 徳田崇, 塩坂貞夫, デイビスピーター, 松田隆志, 張兵, 李可人
    • 学会等名
      映像情報メディア学会情報センシング研究会
    • 発表場所
      機械振興会館
    • 年月日
      2011-09-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Wireless Intra-Brain Communication for Image Transmission through Mouse Brain2011

    • 著者名/発表者名
      K.Sasagawa, T.Matsuda, P.Davis, Z.Bing, K.Li, T.Kobayashi, T.Noda, T.Tokuda, J.Ohta
    • 学会等名
      IEEE EMBC
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 無線脳内通信によるマウス脳内画像伝送2011

    • 著者名/発表者名
      笹川清隆, 松田隆志, ピーターデイビス, 張兵, 李可人, 小林琢磨, 野田俊彦, 徳田崇, 太田淳
    • 学会等名
      2011年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      成蹊大学
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Implantable CMOS imaging device with absorption filters for green fluorescence imaging

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sunaga, Makito Haruta, Hironari Takehara, Mayumi Motoyama, Yasumi Ohta, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 学会等名
      Photonics West
    • 発表場所
      The Moscone Center San Francisco, California, United States
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CMOS-based Bio-Implantable Neural Observation and Stimulation Device

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tokuda
    • 学会等名
      International Workshop on Biomedical Engineering Translational Research
    • 発表場所
      National Chiao Tung University, Hsinchu City, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable device for intrinsic signals imaging in cortices of freely moving rats

    • 著者名/発表者名
      Makito Haruta, Chikara Kitsumoto, Yoshinori Sunaga, Hironari Takehara, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 学会等名
      Neuroscience2013
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Integrated Microphotonic Devices for Biomedical Applications

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 (Bio4Apps 2013)
    • 発表場所
      東京医科歯科大学,東京都文京区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CMOS-Based Implantable Brain Imaging Technology

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tokuda, Makito Haruta, Yasumi Ohta, Mayumi Motoyama, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Yasuyuki Ishikawa, Sadao Shiosaka, Jun Ohta
    • 学会等名
      2013 International Conferences on Active Media Technology / Brain and Health Informatics (AMT-BHI 2013)
    • 発表場所
      前橋テルサ,群馬県前橋市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional brain imaging under freely moving experiments by an implantable CMOS imaging device

    • 著者名/発表者名
      Makito Haruta, Chikara Kitsumoto, Yoshinori Sunaga,  Hironari Takehara, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa,  Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 学会等名
      Asian Symposium on Advanced Image Sensors and Imaging Systems
    • 発表場所
      静岡大学,静岡県浜松市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An implantable CMOS device for functional brain imaging under freely moving experiments of rat

    • 著者名/発表者名
      Makito Haruta, Chikara Kitsumoto, Yoshinori Sunaga, Hironari Takehara, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 学会等名
      2013 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      ヒルトン福岡シーホーク, 福岡県福岡市中央区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Implantable micro CMOS imaging devices for biomedical applications

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda
    • 学会等名
      Optical MEMS and Nanophotonics 2013
    • 発表場所
      金沢文化ホール,石川県金沢市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable Biomedical Devices Based on Microelectronics Technology

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      2013 Tsukuba Nanotechnology Symposium (TNS’13)
    • 発表場所
      AIST Tsukuba West, 茨城県つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Needle Type CMOS Imaging Device for Fluorescence Imaging of Deep Brain Activities

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sunaga, Chikara Kitsumoto, Mayumi Motoyama, Yasumi Ohta, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Yasuyuki Ishikawa, Takashi Tokuda, Sadao Shiosaka, Jun Ohta
    • 学会等名
      The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim(CLEO-PR 2013)
    • 発表場所
      国立京都国際会館,京都府京都市左京区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Integrated Bio-Circuits for in Vivo and in Vitro Monitoring and Control of Biological Systems –Introduction and Bio-Circuits in Vivo – (I)

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2013)
    • 発表場所
      大阪国際会議場,大阪府大阪市北区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable Image Sensor Based on Intra-Brain Image Transmission

    • 著者名/発表者名
      Kiyotaka Sasagawa, Yoshiaki Ishii, Shogo Yokota, Takashi Matsuda, Peter Davis, Bing Zhang, Keren Li, Toshihiko Noda, Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2013)
    • 発表場所
      大阪国際会議場,大阪府大阪市北区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Implantable CMOS Imaging Devices

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2013)
    • 発表場所
      大阪国際会議場,大阪府大阪市北区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optoelectronics Devices for Biomedical Applications

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tokuda
    • 学会等名
      The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim(CLEO-PR 2013)
    • 発表場所
      国立京都国際会館,京都府京都市左京区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable CMOS Image Sensors for Biomedical Applications

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      International Symposium on Photoelectronic Detection and Imaging 2013 (ISPDI 2013)
    • 発表場所
      China National Convention Center, Beijing, CHINA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Low-Invasive Micro Imaging Device for Measuring Neural Activities Implanted in the Mouse Deep Brain

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta, Chiakra Kitsumoto, Makito Haruta, Yoshinori Sunaga, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa,Takashi Tokuda, Mayumi Motoyama, Yasumi Ohta
    • 学会等名
      2013 International Image Sensor Workshop(IISW2013)
    • 発表場所
      Snowbird Ski & Summer Resort, Utah, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Implantable CMOS Devices for Biomedical Applications

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging (ICEP2013)
    • 発表場所
      大阪国際会議場,大阪府大阪市北区
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Image Signal Transmission Through Brain by an Implantable Micro-Imager

    • 著者名/発表者名
      Kiyotaka Sasagawa, Shogo Yokota, Chikara Kitsumoto, Takashi Matsuda, Peter Davis, Bing Zhang, Keren Li, Toshihiko Noda, Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 学会等名
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] CMOS Imaging Devices for Biomedical Applications

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      "International Conference on BioElectornics, BioSensors, Biomedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2012 (Bio4Apps 2012)"
    • 発表場所
      Singaphore
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Baseband Signal Transmission Experiment for Intra-Brain Communication with Implantable Image Sensor

    • 著者名/発表者名
      Kiyotaka Sasagawa, Shogo Yokota, Takashi Matsuda, Peter Davis, Bing Zhang, Keren Li, Takuma Kobayashi, Toshihiko Noda, Takashi Tokuda, Jun Ohta
    • 学会等名
      Annual International IEEE EMBS Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Implantable CMOS Image Sensors for Biomedical Applications

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      IEEE EMB/CAS/SMC Workshop on Brain-Machine-Body Interfaces
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Implantable CMOS Biomedical Devices

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 学会等名
      IEEE International Meeting for Future of Electron Devices, Kansai  (IMFEDK 2012)
    • 発表場所
      Suita, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Implantable CMOS imaging devices in Evgeny Katz, Ed., Implantable Bioelectronics -Devices, Materials and Applications-2014

    • 著者名/発表者名
      J.Ohta (分担執筆)
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 「第3章人工視覚-生体埋植用イメージセンサ-」,スマート・ヒューマンセンシング~健康ビッグデータ時代のためのセンサ・情報・エネルギー技術~(三林浩二監修)2014

    • 著者名/発表者名
      太田 淳
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] "Chap.10 Implantable CMOS Imaging Devices" in Implantable Bioelectronics (Evgeny Katz ed.)2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Ohta
    • 総ページ数
      472
    • 出版者
      WILEY-VCH
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] オペアンプの応用(I),アナログ電子回路(永田真編著)2013

    • 著者名/発表者名
      太田 淳 (分担執筆)
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 高機能イメージセンサの概要, 映像情報メディア学会編 CMOS イメージセンサ (相澤清晴,浜本隆之編著)2012

    • 著者名/発表者名
      太田 淳 (分担執筆)
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/pdslab/index-j.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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