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2012 年度 研究成果報告書

神経細胞記録・刺激・治療用生体内埋込みマイクロプローブ・チューブアレイチップ

研究課題

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研究課題/領域番号 20226010
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

石田 誠  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30126924)

研究分担者 澤田 和明  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40235461)
川島 貴弘  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50378270)
河野 剛士  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70452216)
研究期間 (年度) 2008 – 2012
キーワード選択VLS成長 / シリコンプローブアレイ / マイクロチューブアレイ / 集積回路技術 / 細胞記録/刺激/薬剤投与 / 埋込み型マイクロデバイス / 脳神経科学 / ブレイン-マシ
研究概要

本研究課題では、"選択Vapor-liquid-solid(VLS)結晶成長法"というユニークな手法を用いて神経細胞記録・刺激・治療用生体内埋込みマイクロプローブ・チューブアレイチップを実現を目指した。本研究期間では、代表的な実績として特に1) 記録・刺激用の低侵襲マイクロプローブと薬剤投与用チューブ混在アレイ、2) 3次元空間用として高さの異なるプローブ構造、3) デバイス高機能化を可能とするCMOSエレクトロニクス集積化プロセスを実現した。これらの研究成果は本研究課題に関する重要な知見であると共に、提案するデバイスの脳・神経科学と先端医療分野での今後の貢献を示唆するものであった。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (13件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Vibration Analysis and Transmission Characteristics Of Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers Using Epitaxial Pb(Zr, Ti)O3 Thin Films on γ-Al2O3/Si Substrate2012

    • 著者名/発表者名
      D. Akai, K. Ozaki, Y. Numata, K. Suzuki,N. Nagaya and M. Ishida
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol.51 ページ: 11PA04

    • DOI

      DOI 10.1143/JJAP.51.11PA04

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An overhanging carbon nanotube/parylene core-shell nanoprobe electrode2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano, C. Y. ChoandL. Lin
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A

      巻: No.187 ページ: 79-83

    • DOI

      DOI 10.1016/j.sna.2012.08.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale Tipped Microwire Arrays Enhance Electrical Trap and Depth Injection of Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      A. Goryu, R. Numano,A. Ikedo, M. Ishidaand T. Kawano
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: Vol.23, No.41 ページ: 415301-7

    • DOI

      DOI 10.1088/0957-4484/23/41/415301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CMOS RF Transmitter Using Pulse width Modulation for Wireless Smart Sensors2012

    • 著者名/発表者名
      W. H. Lee,H. Takao, K.Sawadaand M. Ishida
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Comp., Pack. & Manufac. Tech.

      巻: Vol.2, No. 9 ページ: 1501-1509

    • DOI

      DOI 10.1109/TCPMT.2012.2207956

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RF Transmitter Using Dual Pulse Position Modulation Method for Low Power Smart Micro Sensing Chip2012

    • 著者名/発表者名
      B. J. Gu,W. H. Lee, K. Sawadaand M. Ishida
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electrical & Electronic Eng.

      巻: Vol.7, Issue 3 ページ: 337-341

    • DOI

      DOI 10.1002/tee.21737

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicon based On-chip Antenna using an LC resonator for Near-field RF Systems2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okabe, W. H. Lee, Y. Harada and M. Ishida
    • 雑誌名

      Solid-State Electron.

      巻: Vol.67 ページ: 100-104

    • DOI

      DOI 10.1016/j.sse.2011.08.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wireless Smart Sensor with Small Size Spiral Atnenna on Si-substrate2011

    • 著者名/発表者名
      B. J. Gu, W. H. Lee, K. Sawadaand M. Ishida
    • 雑誌名

      Microelectron. J.

      巻: Vol. 42 ページ: 1066-1073

    • DOI

      DOI 10.1016/j.mejo.2011.06.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneously Integrated Vapor-liquid-solid Grown Silicon probes/(111) and Silicon MOSFETs/(100)2011

    • 著者名/発表者名
      A. Okugawa, K. Mayumi, A. Ikedo, M. Ishidaand T. Kawano
    • 雑誌名

      IEEE Electron DeviceLett.

      巻: Vol. 32, No.5 ページ: 683-685

    • DOI

      DOI 10.1109/LED.2011.2120590

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Out-of-plane High-density Piezoresistive Silicon Microwire/p-n Diode Array for Force and Temperature Sensitive Artificial Whisker Sensors2011

    • 著者名/発表者名
      A. Ikedo, M. Ishidaand T. Kawano
    • 雑誌名

      J. Micromech. & Microeng.

      巻: Vol. 21, No. 3 ページ: 035007(7)

    • DOI

      DOI 10.1088/0960-1317/21/3/035007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enlarged Gold-tipped Silicon Microprobe Arrays and Signal Compensation for Multi-site Electroretinogram Recordings in the Isolated Carp Retina2011

    • 著者名/発表者名
      T. Harimoto, K. Takei, T. Kawano, A. Ishihara, T. Kawashima, H. Kaneko, M. Ishidaand S. Usui
    • 雑誌名

      Biosensors & Bioelectron.

      巻: Vol.26,No.5 ページ: 2368-2375

    • DOI

      DOI 10.1016/j.bios.2010.10.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale Sharpening Tips of Vapor-liquid-solid Grown Silicon Microwire Arrays2010

    • 著者名/発表者名
      A. Goryu, A. Ikedo, M. Ishidaand T. Kawano
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: Vol.21, No.12 ページ: 125302(5)

    • DOI

      DOI 10.1088/0957-4484/21/12/125302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Interfacing between Neurons and Electronics via Vertically-integrated Sub-4 Micron-diameter Silicon Probe Arrays Fabricated by Vapor-liquid-solid Growth2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano, T. Harimoto, A. Ishihara, K. Takei, T. Kawashima, S. Usuiand M. Ishida
    • 雑誌名

      Biosensors & Bioelectron.

      巻: Vol.25, No.7 ページ: 1809-1815

    • DOI

      DOI 10.1016/j.bios.2009.12.037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microtube-based Electrode Arrays for Low Invasive Extracellular Recording with a High Signal-to-noise Ratio2010

    • 著者名/発表者名
      K. Takei, T. Kawano, T. Kawashima, K.Sawada, H. Kanekoand M. Ishida
    • 雑誌名

      Biomedical Microdevices

      巻: Vol. 12, No. 1 ページ: 41-48

    • DOI

      DOI 10.1007/s10544-009-9356-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertically aligned silicon microwire arrays of various lengths by repeated selective vapor-liquid-solid growth of n-type silicon/n-type silicon2009

    • 著者名/発表者名
      A. Ikedo, T. Kawashima, T. Kawanoand M. Ishida
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: Vol.95, No.3 ページ: 033502(3)

    • DOI

      DOI 10.1063/1.3178556

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Out-of-plane Microtube Arrays for Drug Delivery-Liquid Flow Properties and an Application to the Nerve Block Test2009

    • 著者名/発表者名
      K. Takei, T. Kawashima, T. Kawano, H. Kaneko, K. Sawadaand M.Ishida
    • 雑誌名

      Biomedical Microdevices

      巻: Vol.11, No.3 ページ: 539-545

    • DOI

      DOI 10.1007/s10544-008-9259-3

    • 査読あり
  • [学会発表] Bio-Medical Applications of smart sensing devices2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida
    • 学会等名
      2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2012)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2012-09-27
  • [学会発表] SmartMicro Sensing Chips for Life Innovation2012

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida
    • 学会等名
      2012 MRS Spring meeting & Exhibit
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-04-12
  • [学会発表] Three Dimensional Micro/nanowire Arrays for Sensing Applications2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano
    • 学会等名
      Japan Institute of Electronics Packaging (JIEP)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2012-03-07
  • [学会発表] Vertically Integrated Silicon Wires for Neural Interface and Artificial Whisker Electronics2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano
    • 学会等名
      KAIST Seminar
    • 発表場所
      Daejeon, Republic of Korea
    • 年月日
      2011-02-25
  • [学会発表] Neural Interface Microprobe/Tube Array Devices2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano
    • 学会等名
      Ritsumeikan University
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-01-26
  • [学会発表] Smart Microchips for Intelligent Sensing2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida, T. Kawanoand K. Sawada
    • 学会等名
      2010 Seventh International Conference on IEEE Networked Sensing Systems(INSS)
    • 発表場所
      Kassel, Germany
    • 年月日
      2010-06-16
  • [学会発表] Integrated Silicon Microprobe/Tube Arrays for Neural Interface2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano
    • 学会等名
      2nd UK-Japan Workshop on the Brain-Machine Interface
    • 発表場所
      Newcastle, UK
    • 年月日
      2010-02-25
  • [学会発表] Integrated Neuroprobe/Tube Arrays: Microdevices for Neural Interface2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano
    • 学会等名
      International workshop on Advances in Neuroengineering(Osaka University Global COE Program)
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2010-02-01
  • [学会発表] Integrated Neuroprobe/Tube Arrays: Microdevices for Neural Interface2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano
    • 学会等名
      International Symposium on Toyohashi Global COE Program
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2009-11-05
  • [学会発表] TUT Global COE and Core University Program2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida
    • 学会等名
      International Forum of Centers of Excellence(SRC/ERC)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2008-12-12
  • [学会発表] Sensor Applications of Micro-process and Nanotechnology2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida
    • 学会等名
      21st International Microprocesses and Nanotechnology Conference(MNC2008)
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2008-10-29
  • [学会発表] Siliconsmart microchips for intelligent sensing2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida, T. Kawano, H. Takao and K. Sawada
    • 学会等名
      2008 Symposium on VLSI Technology
    • 発表場所
      Honolulu, HI, USA
    • 年月日
      2008-06-17
  • [学会発表] Bio-medical Si microchips with sensors and IC2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishida
    • 学会等名
      The fourth international nanotechnology conference on communication and cooperation(INC4) International nanotechnology conference on communication and cooperation(INC4)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-04-16
  • [図書] 新インターユニバーシティ集積回路2011

    • 著者名/発表者名
      石田誠, 石井仁
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      株式会社オーム社
  • [図書] バイオテクノロジーシリーズ「ヘルスケアとバイオ医療のための先端デバイス機器(Advanced BioMedical Devices and Equipmentsfor Health Care)」2009

    • 著者名/発表者名
      石田誠, 澤田和明
    • 総ページ数
      385
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考]

    • URL

      http://int.ee.tut.ac.jp/icg/

  • [産業財産権] 差動増幅器およびこれを使用する信号増幅装置2012

    • 発明者名
      秋田一平,石田誠
    • 権利者名
      秋田一平,石田誠
    • 産業財産権番号
      特願2012-267878
    • 出願年月日
      2012-12-07
  • [産業財産権] 中空マイクロチューブ構造およびその作製方法ならびに生体検査装置2010

    • 発明者名
      石田誠, 河野剛士, 川島貴弘, 竹井邦晴
    • 権利者名
      豊橋技術科学大学
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2010/54893
    • 出願年月日
      2010-06-19

URL: 

公開日: 2014-08-29  

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