2023 Fiscal Year Annual Research Report
低強度超音波薬学：微小トランスデューサアレイによる疾患モデル動物での治療効果検証
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21K19755
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
舘野 高 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (00314401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 修一 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (70359420)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 超音波トランスデューサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（課題１）昨年度に超音波の脳刺激によって聴覚末梢系の神経活動を誘発せずに，中枢神経系のみを活動させる刺激条件について広範囲に刺激条件の探索を行った．具体的には，市販のトランスデューサを利用して刺激条件を変化させて超音波を齧歯類動物に印加して聴覚の末梢系と中枢系の神経活動を同時に記録した．その結果，末梢系の活動を誘発せずに，中枢神経系のみを効果的に活動させる超音波刺激の条件が明らかになった．本年度はその条件を基に，さらに条件の絞り込みを行い，効果的に神経活動を誘発する刺激条件を得た．また，薬剤を用いて聴覚末梢系由来の音情報を阻害する難聴モデルを作成する実験条件を検討した．難聴モデルマウスの動物実験で，市販のトランスデューサによる超音波刺激の印加が聴覚中枢系の神経活動を誘起できることを電気生理学実験によって確認した．上記の得られた実験結果について，現在，投稿論文にまとめている．本課題の研究期間終了後に論文投稿を行う予定である．
（課題２および３）昨年度に，微細加工技術によって試作した微小トランスデューサの電気的および機械的な振動特性を計測し，神経活動を誘発する条件を満たしているかを確認した結果，刺激強度が不足していた．本年度は，昨年度の実験結果を基にして，小型ダイアフラム基板を再試作した後に，その基板上に脳の試料を置き，網羅的に刺激条件を変化させて，その底部から超音波を印加する実験を行った．その結果，本試作のデバイス基板で，神経活動が誘起できることが判明した．その実験結果をまとめて国際誌に投稿し，本課題の研究期間内に論文が受理されている．
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