| 研究課題/領域番号 |
13557006
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
松川 寛二 広島大学, 医学部, 教授 (90165788)
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| 研究分担者 |
関 康夫 日本ケーブルシステム株式会社, 研究開発グループ, 次長(研究職)
米沢 良治 広島工業大学, 教授 (50087988)
村田 潤 広島大学, 医学部, 助手 (00304428)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | マイクロ生体電極 / 交感神経活動 / 長期間慢性記録 / 導電性高分子ゴム / 埋め込みテレメーター / 血圧調節 / 意識動物 / 自律神経系 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、異なる生理機能を持つ臓器群に広く分布する交感神経活動を安定かつ長期記録するため、微細な交感神経に合わせた超小型生体電極そして交感神経活動を無線計測できるような埋め込み型送信器を開発する事であった。以下に研究成果の概要を記載する。
1 超小型生体電極の開発
従来型電極の30分の1である容積約2mm^3の超小型生体電極を製作した。神経活動検出部を一対の導電性高分子ゴムで構成しその間を非導電性ゴムで絶縁した。高分子ゴムを接着剤で接合させ電極コア構造を強化した。金属リード線を接着後、電極表面をシリコン膜で被覆した。交感神経活動の信号帯域(50Hz-3kHz)における生体電極のインピーダンスは約10kΩと低く生理食塩水に1ヶ月間浸した場合でもインピーダンス特性や形状は変化しなかったので、長期間の体内埋め込みに利用可能である。
2 麻酔ラットの腎神経活動記録への応用
試作した生体電極を麻酔ラットの腎神経束に応用し、装着方法、電気的ノイズおよびS/N比を既存のコラーゲン電極や金属電極と比較した。電極抵抗やノイズはやや大きかったが電極の装着は容易であり腎交感神経活動をS/N比良く記録できた。以上の研究成果をTechnical noteとしてJpn.J.Physiol.誌に発表した(53:61-64,2003)。
3 小型テレメーターの試作
交感神経活動は数μVという微弱な電圧信号であるため、送信器作製上の重要な点はノイズ軽減化と信号伝送特性の広帯域化である。入力換算2-5μVである低ノイズ特性および交感神経活動と等しい周波数特性を持つデジタル変調送信器を試作したが、その形状は4x5x0.5cmでありネコやウサギ等中型動物に埋め込み可能であった。ラットやマウスなど小動物の体内埋め込みにはICワンチップ化による一層の小型軽量化が必要であり、これは残された課題である。
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