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細胞組織の機能評価のためのシールドレス超高感度磁気センシングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24240080
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 医用システム
研究機関名古屋大学

研究代表者

内山 剛  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00203555)

研究分担者 中山 晋介  名古屋大学, 医学研究科, 准教授 (30192230)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2014年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2013年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2012年度: 20,800千円 (直接経費: 16,000千円、間接経費: 4,800千円)
キーワード細胞組織 / 生体磁気 / 心磁図 / 脳磁図 / 活動電流 / 磁気センサ / 再生医療 / 高感度磁気センサ / 平滑筋 / 脳波 / 磁気計測 / 不整脈 / がん
研究成果の概要

パルス電流応答型磁気インピーダンスセンサを超高感度化し、細胞計測に必要なpTレベルの磁界検出分解能を電磁シールドなしで実現した。試作した超高感度磁気センサシステムを用いて、正常マウス (BALC/c) 及びモルモットから摘出した自発的な電気活動を行う消化管筋層標本を用いて、磁気信号記録を行った。モルモット平滑筋細胞組織の入った培養容器の下方より近接させ、電極は上方より組織に接触させて測定した。MIセンサではその電位波形に対しピークが同期した磁気波形を得た。磁気信号と電気活動の相関を調べ、細胞内の電流分布を解析した。試作した磁気インピーダンスセンサシステムは心磁図や脳磁図への適応が可能であった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (28件) (うち招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Real-time Measurement of Biomagnetic Vector Fields in Functional Syncytium Using Amorphous Metal2015

    • 著者名/発表者名
      Nakayama S, Uchiyama T
    • 雑誌名

      Scientific report

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep08837

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Detection of P300 brain waves using a Magneto-Impedance sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Wang K, Tajima S, Asano Y, Okuda Y, Hamada N, Cai C, Uchiyama T
    • 雑誌名

      Sensing Technology (ICST), 2014, 8th International Conference on Publication

      巻: 8 ページ: 547-550

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Sensitive CMOS Magneto-Impedance Sensor Using Miniature Multi-core Head Based on Amorphous Wire2014

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama T, Hamada N, Cai C.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 50 号: 11 ページ: 4005404-4005404

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2326658

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High Resolution Magneto-impedance Sensor with TAD for Low Noise Signal Processing2014

    • 著者名/発表者名
      Tajima S, Okuda Y, Watanabe T, Aoyama H, Yamamoto M, Uchiyama T
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 50 号: 11 ページ: 4005504-4005504

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2332178

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MIセンサを用いた非破壊検査2014

    • 著者名/発表者名
      内山 剛
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 63 ページ: 562-566

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of multicore magneto-impedance sensor for stable pico-Tesla resolution2013

    • 著者名/発表者名
      T. Uchiyama, N. Hamada, C.M. Cai
    • 雑誌名

      ICST'13, 2013 Seventh International Conference on

      巻: 7 ページ: 573-577

    • DOI

      10.1109/icsenst.2013.6727718

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチコアヘッドによるコイル検出型磁気インピーダンスセンサの開発2013

    • 著者名/発表者名
      内山 剛,濱田典彦、蔡 長梅
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会

      巻: MAG-13-12 ページ: 67-70

    • NAID

      10031182587

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Human biomagnetic field measurement using pico-Tesla sensitive amorphous wire magnetoimpedance sensor2013

    • 著者名/発表者名
      T. Uchiyama, K. Mohri, S. Nakayama
    • 雑誌名

      Sensor Letters

      巻: 11 ページ: 191-194

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic sensors using amorphous metal materials: Detection of premature ventricular magnetic waves2013

    • 著者名/発表者名
      T. Uchiyama, S. Nakayama
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MI素子を利用した高精度グラジオメーターによる摘出細胞組織の活動磁気計測2013

    • 著者名/発表者名
      内山 剛
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-13-12 ページ: 49-53

    • NAID

      10031155262

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 医療技術における磁気応用研究の動向ー生体機能計測に於ける磁気応用技術ー2013

    • 著者名/発表者名
      伊良皆啓二
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-13-12 ページ: 5-12

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent advances of pico-Tesla Resolution Micro Magnetic Sensors Based on Amorphous Wire and CMOS IC MI sensor2012

    • 著者名/発表者名
      T.Uchiyama
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 48 ページ: 3833-3839

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological Magnetic Stimulation for Arousal of Elder Car Driver Evaluated with Electro-encephalogram and Spine Magnetic Field2012

    • 著者名/発表者名
      K. Mohri
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 48 ページ: 3505-3508

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MI素子による高性能グラジメーターの開発と細胞組織磁気計測への応用2012

    • 著者名/発表者名
      内山 剛
    • 雑誌名

      電気学会マグネティックス研究会資料

      巻: MAG-12-13 ページ: 43-47

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of highly sensitive magneto-impedance sensor and its application to P300 brainwaves measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama T, Nakayama S
    • 学会等名
      8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ONENERGY - MATERIALS - NANOTECHNOLOGY
    • 発表場所
      Orlando USA
    • 年月日
      2014-11-22 – 2015-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biomagnetic Field Detection of Cellular Organizations Using Improved Gradio-type MI Magneto Sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Nakayama S, Uchiyama T
    • 学会等名
      PIERS 2014
    • 発表場所
      Guangzhou China
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Detection of Back Magneto-cardiogram for Heart Disease Using Pico-Tesla Resolution Amorphous Wire Magneto-Impedance Sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Mohri Y, Uchiyama T, Yamada, K. Mohri
    • 学会等名
      PIERS 2014
    • 発表場所
      Guangzhou China
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Arousal Effect of ELF Magnetic Stimulus on Car Driver’s Spine Evaluated with Occipital Electroencephalogram and Back Magneto-cardiogram2014

    • 著者名/発表者名
      Mohri Y, Yamada M, Kato W, Uchiyama T, Mohri K
    • 学会等名
      PIERS 2014
    • 発表場所
      Guangzhou China
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 磁気インピーダンスセンサによる脳波P300信号の検出と脳磁計測の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      内山 剛、田島 真吾、王 可望
    • 学会等名
      日本生体磁気学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High Resolution Magneto-impedance Sensor with TAD for Low Noise Signal Processing2014

    • 著者名/発表者名
      Tajima S, Okuda Y, Watanabe T, Aoyama H, Yamamoto M, Uchiyama T
    • 学会等名
      INTERMAG 2014
    • 発表場所
      Dresden Germany
    • 年月日
      2014-05-04 – 2015-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Detection of P300 brain waves in the parietal region using a Magneto-Impedance sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Wang K, Tajima S, Asano Y, Okuda Y, Hamada N, Cai C, Uchiyama T
    • 学会等名
      INTERMAG 2014
    • 発表場所
      Dresden Germany
    • 年月日
      2014-05-04 – 2015-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sensitive CMOS Magneto-Impedance Sensor Using Miniature Multi-core Head Based on Amorphous Wire2014

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama T,  Hamada N, Cai  C
    • 学会等名
      INTERMAG 2014
    • 発表場所
      Dresden Germany
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 磁気直線的MIグラジオセンサーによる疑似リアルタイムの生体磁界計測2014

    • 著者名/発表者名
      中山晋介、近藤正夫、熱田諭志、内山剛
    • 学会等名
      日本生理学会(第91回)
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stable pico-Tesla Resolution Multi Amorphous Wire GMI Sensor and Its Application to Cardiac Magnetic Field Measurement2013

    • 著者名/発表者名
      T. Uchiyama, N. Hamada, K.Mohri
    • 学会等名
      The 34th PIERS
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stable pico-Tesla Resolution Multi Amorphous Wire MI Sensor and Its Application to Biomagnetic Field Measurement2013

    • 著者名/発表者名
      T. Uchiyama, N. Hamada, C.M. Cai
    • 学会等名
      International US-French Workshop
    • 発表場所
      La Jolla California, US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of Multicore Magneto-Impedance Sensor for Stable Pico-Tesla Resolution2013

    • 著者名/発表者名
      T. Uchiyama, N. Hamada, C.M. Cai
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Sensing Technology (ICST’13)
    • 発表場所
      Wellington, NZ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Brain activity measurement at the occipital region of the head using magneto-impedance sensor2013

    • 著者名/発表者名
      S. Tajima, T. Uchiyama, Y. Okuda, and K. Wang.
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Sensing Technology (ICST’13)
    • 発表場所
      Wellington, NZ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Applications of pulse-driven magnetoimpedance sensors to biological magnetic fields2013

    • 著者名/発表者名
      S. Nakayama, S. Atsuta, M> Kondo, T. Uchiyama
    • 学会等名
      UPS (International Union of Physiological Society) 37th World Congress
    • 発表場所
      Birmingham, UK
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Highly sensitive amorphous wire CMOS magneto-impedance sensor with coplanar line filter for2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kawahara
    • 学会等名
      12th Joint MMM Intermag Conference
    • 発表場所
      Chicago,USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Multi Amorphous Wire assembly GMI Sensor for Stable pico-Tesla Resolution2013

    • 著者名/発表者名
      T.Uchiyama
    • 学会等名
      12th Joint MMM Intermag Conference
    • 発表場所
      Chicago,USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Make biomagnetic field realistic: Application of pulse-driven magneto-impedance sensor to physiology2013

    • 著者名/発表者名
      中山晋介
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高感度MIセンサ回路の小型化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      奥田有記浩
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高感度MIセンサを用いた脳波計測の基礎検討2013

    • 著者名/発表者名
      藤波駿一朗
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Recent advances of pico-Tesla Resolution Micro Magnetic Sensors Based on Amorphous Wire and CMOS IC MI sensor2012

    • 著者名/発表者名
      T.Uchiyama
    • 学会等名
      Intermag
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A MEG measurement using pico-Tesla sensitivity amorphous wire magneto-impedance sensor for brain activity measurement2012

    • 著者名/発表者名
      T.Uchiyama
    • 学会等名
      PIERS
    • 発表場所
      Moscow,Russia
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent advances of Amorphous Wire & CMOS IC Magneto-Impedance Sensor for Super MI Sensor2012

    • 著者名/発表者名
      K.Mohri
    • 学会等名
      RTNSA
    • 発表場所
      Ordizia,Spain
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A MEG measurement using pico-Tesla sensitivity amorphous wire magneto-impedance sensor with simultaneously recorded EEG2012

    • 著者名/発表者名
      S. Tajima
    • 学会等名
      ICAUM
    • 発表場所
      Nara,Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of highly precise gradiometer using amorphous wire magneto-impedance element for cell tissue evaluation2012

    • 著者名/発表者名
      T.Uciyama
    • 学会等名
      ICAUM
    • 発表場所
      Nara,Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 山田斉哉2012

    • 著者名/発表者名
      アモルファスワイアMI素子の高周波特性と磁気センサ応用
    • 学会等名
      電気学会マグネティックス研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 河原信二2012

    • 著者名/発表者名
      コプレーナラインフィクタを用いた高感度・広帯域なパルス駆動型MIセンサの開発
    • 学会等名
      電気学会A部門大会
    • 発表場所
      秋田
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 山本俊也2012

    • 著者名/発表者名
      コルピッツ発信回路を利用した高感度MIセンサの開発
    • 学会等名
      電気学会A部門大会
    • 発表場所
      秋田
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 磁気インピーダンスセンサーによる平滑筋細胞組織計測と最近の高精度化2012

    • 著者名/発表者名
      中山晋介
    • 学会等名
      日本平滑筋学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 新しい磁気センサとその応用2013

    • 著者名/発表者名
      毛利佳年雄、安藤康夫、本蔵義信、大兼幹彦、内山剛、野々村 裕
    • 総ページ数
      197
    • 出版者
      トリケップス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 電子情報システム専攻 電子工学部分野 知能デバイスグループ

    • URL

      http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/uchiyamalab/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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