脳機能評価に資する光電気化学顕微鏡の確立

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本研究は、脳機能評価に資する光電気化学顕微鏡の確立をすることが目的である。この光電気化学顕微鏡では、光励起可能なスイッチング素子を透明電極上に塗布し、局所励起光を任意の電極表面に照射することで局所的な電気化学シグナルを得ることができる。さらに、局所光照射された電極表面部のみでの光電気化学反応の誘起を可能とし、照射部を走査することで画像や動画が取得可能となる。また、光電気化学顕微鏡では電極と計測装置を繋ぐ配線が１本で済むため、従来の半導体作製プロセス技術等を使った電気化学イメージング手法と比較し、製造プロセスを大幅に簡素化できる。研究期間の３年間では、光電気化学顕微鏡の確立およびその機能化を達成し、脳機能の多角的評価を実施する。本年度では、局所光照射を可能とする照射装置の立ち上げを行った。光電気化学顕微鏡による生体シグナルの可視化に向け、光操作・計測システム、デバイス材料設計などの準備を整えた。光操作・計測システムを一から作製するには膨大な時間と費用が必要になることが想定されるため、既存の(light addressable potentiometric sensor)LAPS技術や、３次元光造形で使用される光照射装置を使用する。フォトスイッチ素子・触媒には酸化チタンを用いることで目的波長・活性の反応を誘起し、局所的に光を照射することで光電気化学シグナルが得られる事を確認した。また、このシグナルは光照射の強度によっても増大することから、定量的なシグナル解析に展開できる。