ＣＭＯＳイメージセンサ搭載脳外科手術用プローブ－Ｐｒｏｂｅ Ｅｙｅ－の開発

• 研究課題/領域番号: 23760312
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 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 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: CMOS集積回路 / 刺入型デバイス / 電気刺激 / 電位計測 / スマート電極 / フレキシブルデバイス / CMOS / 神経刺激 / 神経計測 / 刺入型電極 / 神経活動計測 / 生体埋植

研究概要

半導体集積回路チップ（CMOSチップ）を搭載した全く新しい脳深部手術用プローブ "Probe Eye" を開発した。ベースとなるのは直径わずか1mm以下の手術プローブに、超小型イメージセンサを組み込む技術であり，CMOSチップを高機能化する事で脳神経の刺激・計測も実現した。これによりリアルタイムに手術プローブの位置を同定し，神経組織を電気刺激・計測する事を可能にした。提案デバイスのプロトタイプを作製し，機能実証に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Performance improvement and functionalization of an electrode array for retinal prosthesis by iridium oxide coating and introduction of smart-wiring technology using CMOS microchips (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Noda, K. Sasagawa, T. Tokuda, Y. Terasawa, H. Takashiro, H. Kanda, T. Fujikado, and J. Ohta
  • 雑誌名: Sensors and Actuators A: Physcal 巻: 211 ページ: 27-37
  • DOI: 10.1016/j.sna.2014.03.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sputtering Condition Optimization of Sputtered IrOx and TiN Stimulus Electrodes for Retinal Prosthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yi-Li Pan, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: 8 号: 3 ページ: 310-312
  • DOI: 10.1002/tee.21860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smart electrode array device with CMOS multi-chip architecture for neural interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Yasuo Terasawa, Hiroyuki Tashiro, Hiroyuki Kanda, Takashi Fujikado, Jun Ohta
  • 雑誌名: Electronics Letters 巻: 48(21) 号: 21 ページ: 1328-1329
  • DOI: 10.1049/el.2012.2784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of Sputtering Condition of IrOx Thin Film Stimulation Electrode for Retinal Prosthesis Application (2012)
  • 著者名/発表者名: Yi-Li Pan, Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Hiroyuki Kanda, Takashi Fujikado, Jun Ohta
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 352(12005) ページ: 1-8
  • DOI: 10.1088/1742-6596/352/1/012005
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳深部刺激手術用ｉｎ ｓｉｔｕ イメージングプローブの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Noda, P.Yi-Li, A.Tagawa, T.Kobayashi, K.Sasagawa, T.Tokuda, Y.Hatanaka, N.Nakano, A.Kato, S.Shiosaka, J.Ohta
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｅ（センサ・マイクロマシン部門誌） 巻: 131 号: 12 ページ: 427-428
  • DOI: 10.1541/ieejsmas.131.427
  • NAID: 10030533281
  • ISSN: 1341-8939, 1347-5525
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳深部構造のイメージングの試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野直樹,加藤天美,野田俊彦,太田淳,徳田崇,塩坂貞夫,畠中由美子
  • 雑誌名: 機能的脳神経外科別冊 巻: 50(2) ページ: 146-149
  • NAID: 10029745742
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳深部刺激手術用in situ イメージングプローブの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田 俊彦, Pan Yi-Li, 田川 礼人, 小林 琢磨, 笹川 清隆, 徳田 崇, 畠中 由美子, 中野 直樹, 加藤 天美, 塩坂 貞夫, 太田 淳
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｅ（センサ・マイクロマシン部門誌） 巻: 131 ページ: 427-428
  • NAID: 10030533281
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳深部構造のイメージングの試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野 直樹，加藤 天美，野田 俊彦，太田 淳，徳田 崇，塩坂 貞夫，畠中 由美子
  • 雑誌名: 機能的脳神経外科 別冊 巻: 50 ページ: 146-149
  • NAID: 10029745742
  • 査読あり
• [学会発表] Intelligent Retinal Prosthetic Device Employs Smart Electrode Array Integrated with CMOS Microchips,International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Yasuo Terasawa, Hiroyuki Tashiro, Hiroyuki Kanda, Takashi Fujikado, Jun Ohta
  • 学会等名: BioMEMS/NEMS and Applications 2013 (Bio4Apps 2013)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-10-29
• [学会発表] CMOSチップを電極内部に組込んだ人工視覚用スマート電極アレイの作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本裕介,黒木渉平,野田俊彦,笹川清隆,徳田崇,寺澤靖雄,太田淳
  • 学会等名: 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] 脊髄刺激・計測用CMOSチップ搭載スマート電極デバイスの作製と機能実証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒木渉平,東丸幸江,平松祐樹,藤本裕介,野田俊彦,笹川清隆,徳田崇,金祉希,関和彦,太田淳
  • 学会等名: 応用物理学会春季講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Intelligent Retinal Prosthetic Device Employs Smart Electrode Array Integrated with CMOS Microchips (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Yasuo Terasawa, Hiroyuki Tashiro, Hiroyuki Kanda, Takashi Fujikado, 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
• [学会発表] CMOSチップを電極内部に組込んだ人工視覚用スマート電極アレイの作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本 裕介, 黒木 渉平, 野田 俊彦, 笹川 清隆, 徳田 崇, 寺澤 靖雄, 太田 淳
  • 学会等名: 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
• [学会発表] A Smart Electrode Array Devices with CMOS Microchip for Neural Interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
  • 学会等名: International Conference on BioElectornics, BioSensors, Biomedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2012 (Bio4Apps 2012)
  • 発表場所: National University of Singapore(Oral Presentation 8)
  • 年月日: 2012-11-20
• [学会発表] CMOSチップを搭載した脊髄刺激・計測デバイスの作製と機能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東丸幸江,平松祐樹,野田俊彦,笹川清隆,徳田崇,関和彦,太田淳
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Flexible Retinal Prosthesis Device with CMOS Micorochip (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
  • 学会等名: CMOS-Emerging Technology 2012
  • 発表場所: Vancouver, CANADA
  • 年月日: 2012-07-18
• [学会発表] CMOSチップを搭載した刺入型刺激・計測デバイスの作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東丸幸江,伊藤卓祐,北尾拓也,平松祐樹,野田俊彦,笹川清隆,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
• [学会発表] CMOSチップ搭載脳刺激・計測用インテリジェント電極アレイの作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤卓祐,北尾拓也,野田俊彦,笹川清隆,徳田崇,太田淳
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] CMOSチップ搭載インテリジェント生体インターフェースデバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: 野田俊彦,北尾拓也,伊藤卓祐,笹川清隆,徳田崇,神田寛行,田代洋行,寺澤靖雄,不二門尚,太田淳
  • 学会等名: バイオ・マイクロシステム研究会(BMS研究会)
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] CMOSチップ搭載 脳刺激・計測用インテリジェント電極アレイの作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 卓祐, 北尾 拓也, 野田 俊彦, 笹川 清隆, 徳田 崇, 太田 淳
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] CMOSチップ搭載インテリジェント生体インターフェースデバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: CMOSチップ搭載インテリジェント生体インターフェースデバイス
  • 学会等名: 電気学会E部門バイオ・マイクロシステム研究会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] A Smart Electrode Array Devices with CMOS Microchip for Neural Interface
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
  • 学会等名: International Conference on BioElectornics, BioSensors, Biomedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2012
  • 発表場所: National University of Singapore
• [学会発表] Flexible Retinal Prosthesis Device with CMOS Micorochip
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Noda, Kiyotaka Sasagawa, Takashi Tokuda, Jun Ohta
  • 学会等名: CMOS-Emerging Technology 2012
  • 発表場所: Vancouver, CANADA
  • 招待講演
• [学会発表] 脊髄刺激･計測用CMOS チップ搭載スマート電極デバイスの作製と機能実証
  • 著者名/発表者名: 黒木 渉平, 東丸 幸江, 平松 祐樹, 藤本 裕介, 野田 俊彦, 笹川 清隆, 徳田 崇, 金 祉希, 関 和彦, 太田 淳
  • 学会等名: 応用物理学会春季講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] CMOSチップを搭載した脊髄刺激･計測デバイスの作製と機能評価
  • 著者名/発表者名: 東丸 幸江, 平松 祐樹, 野田 俊彦, 笹川 清隆, 徳田 崇, 関 和彦, 太田 淳
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [産業財産権] 生体用高機能電極生体用高機能電極 (2013)
  • 発明者名: 野田 俊彦,徳田 崇,笹川 清隆,太田 淳
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-028006
  • 出願年月日: 2013-02-15
• [産業財産権] 生体用高機能電極生体用高機能電極 (2013)
  • 発明者名: 野田 俊彦，徳田 崇，笹川 清隆，太田 淳
  • 権利者名: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-028006
  • 出願年月日: 2013-02-15