ホロファイバー型神経再生型電極開発に関する基礎的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15650088
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 満渕 邦彦 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50192349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内海 裕一 姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 助教授 (80326298) ; 鈴木 隆文 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 科学技術振興特任教員(常勤形態) (50302659)
• Keywords: 再生型多チャンネル神経電極 / 中空糸 / 3次元配線 / マイクロ・ナノ造形手法 / FIB (Focused Ion Beam) / CVD (Chemical Vapor Deposit) / diamond like carbon / タングステン配線

Research Abstract

神経線維を一旦切断し、その再生する経路に電極を多数配置することで,多数の神経線維に対して電極の接続を可能とする電極とし,半導体プロセスを転用して製作されたシーブ電極がある.これまでのシーブ電極は2次元構造であるため,密集した神経線維と接続した電極から外部への配線が困難であった.このような問題を解消するために本研究では,FIB-CVD法(Focused-Ion-Beam Chemical-Vapor Deposition)による3次元造形法を用いて神経線維の再生経路と電極を中空糸状に形成し,同時に,配線を立体配置する手法を提案し、電極の作成を試みる.
平成15年度は、FIB-CVD法を用いた神経再配置型再生電極の製作方法の確立を目指した.FIB-CVD法は原料ガス雰囲気中に集束イオンビームを照射することで,照射したところだけに選択的に材料を堆積させる3次元造形法である.ビームスキャンと原料ガスを制御することにより,ナノスケールの任意の材料,形状の構造物作製が可能であるので,神経再生路である絶縁体のチューブや電極の作製が可能であり、この手法を用いて絶縁材料であるDLC (Diamond-like carbon)を用いて神経線維の再生路を作製し、また,原料ガスを変えることでタングステンカーバイトによる造形が可能になるので,同時にタングステン電極を再生路に配置し,神経電極として使用できるような構造とした。また、他の神経線維再生路や配線を迂回して配線を作成する事も試みた。現在、1本の再生路の形成は可能であるが、複数本同時に作成すると、形態が崩れるという現象が生じており、この問題の解決を図っている。

Research Products

• [Publications] 星野隆行, 鈴木隆文, 満渕邦彦, 他: "集束イオンビームを用いた3次元造形法による神経再生型電極の試作"生体医工学. 第42巻特別号(印刷中 5月発行予定). (2004)
• [Publications] Hoshino T., Suzuki T., Mabuchi K., et al.: "Three-Dimensional and Multimaterial Microfabrication Using Focused-Ion-Beam Chemical-Vapor Deposition and its Application for Processing Nerve Electrodes"Proceeding book of EIPBN 2004. (In Printing). (2004)