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2013 年度 研究成果報告書

CMOS技術による高密度フレキシブル脳計測・刺激デバイス

研究課題

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研究課題/領域番号 23656241
研究種目

挑戦的萌芽研究

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

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)

連携研究者 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)
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 – 2013
キーワードバイオデバイス / バイオセンシング / 脳刺激計測 / CMOS / 生体埋め込みデバイス
研究概要

半導体集積回路技術(CMOS技術)を利用して、高密度に脳の活動電位計測・電気刺激を可能とするフレキシブル脳計測・刺激デバイスの実現を目指した。最大の特長は、マルチチップアーキテクチャを利用していることである。これは、CMOS集積回路による小型の神経刺激チップを、フレキシブル基板上に複数搭載して強調動作させるものである。これにより、通常は屈曲が不可能なCMOSチップを搭載しながら、屈曲した神経組織にフィットすることが可能となる。本研究では、機能実証用のCMOS単位チップを設計・試作し、これに対する機能検証、およびパッケージングを施してフレキシブル神経刺激・計測デバイスの試作・実証に成功した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 6件)

  • [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 microchips2014

    • 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

    • 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, and J. Ohta
    • 雑誌名

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      巻: 1(2) ページ: 184-189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sputtering Condition Optimization of Sputtered IrOx and TiN Stimulus Electrodes for Retinal Prosthesis2013

    • 著者名/発表者名
      Yi-Li Pan, T. Noda, K. Sasagawa, T. Tokuda, and J. Ohta
    • 雑誌名

      IEEJ Transaction on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 8(3) ページ: 310-312

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Smart Electrode Array Device with CMOS Multi-Chip Architecture for Neural Interface2012

    • 著者名/発表者名
      T. Noda, K. Sasagawa, T. Tokuda, Y. Terasawa, H. Tashiro, H. Kanda, T. Fujikado and J. Ohta
    • 雑誌名

      Electronics Letters

      巻: 48(21) ページ: 1328-1329

    • 査読あり
  • [学会発表] CMOS ベースマイクロバイオメディカルフォトニックデバイスの研究開発2014

    • 著者名/発表者名
      徳田 崇, 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • 年月日
      2014-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] AC 駆動型人工視覚向け網膜刺激デバイスの駆動検証2014

    • 著者名/発表者名
      藤沢 匠, 他
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス
    • 年月日
      2014-03-17
  • [学会発表] CMOS イメージセンサをベースとした生体埋め込みデバイス2014

    • 著者名/発表者名
      徳田 崇, 他
    • 学会等名
      集積光デバイスと応用技術時限研究専門委員会
    • 発表場所
      鬼怒川温泉ホテル
    • 年月日
      2014-01-31
    • 招待講演
  • [学会発表] CMOS-based Bio- Implantable Neural Observation and Stimulation Device2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuda
    • 学会等名
      International Workshop on Biomedical Engineering Translational Research
    • 発表場所
      National Chiao Tung University, Hsinchu City, Taiwan
    • 年月日
      2013-12-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Device Packaging of CMOS-Based Optoelectronic Neural Interface Device for in Vitro and in Vivo Optogenetics2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuda, et al
    • 学会等名
      International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2013-11-07
  • [学会発表] Intelligent Retinal Prosthetic Device Employs Smart Electrode Array Integrated with CMOS Microchips2013

    • 著者名/発表者名
      T. Noda, et al
    • 学会等名
      International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices
    • 発表場所
      BioMEMS/NEMS and Applications 2013
    • 年月日
      2013-10-30
  • [学会発表] CMOS チップ搭載型生体埋め込みデバイス-エレクトロニクスの新しいバイオ・医療応用に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      徳田 崇
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部平成25年度第2回講演会「関西のグリーン・バイオエレクトロニクス研究の現状と若手からの発信」
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2013-10-09
  • [学会発表] Optoelectronics Devices for Biomedical Applications2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuda
    • 学会等名
      The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEOPR2013)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2013-07-02
    • 招待講演
  • [学会発表] Microelectronics-based Implantable Devices for Bio-Medical ApplicationsMicroelectronics-based Implantable Devices for Bio-Medical Applications2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuda
    • 学会等名
      IEEEPrimeAsia Conference 2012
    • 発表場所
      Hyderabad, INDIA
    • 年月日
      2012-12-06
  • [学会発表] CMOS 技術を用いた生体埋め込み対応バイオデバイス2012

    • 著者名/発表者名
      徳田 崇, 他
    • 学会等名
      第25回回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      淡路夢舞台, 兵庫県
    • 年月日
      2012-07-30
    • 招待講演
  • [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, 他
    • 学会等名
      第59回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
    • 招待講演
  • [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, 他
    • 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
    • 年月日
      2011-06-30

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公開日: 2015-06-25  

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