Information embedding in living organisms by electrically-induced bubbles and information transfer via functional interfaces

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本研究では電界誘起気泡による金属から生体組織までの幅広いターゲットへ金属を埋込する技術を発展させ，生体界面を物理的刺激によってアクティブに制御することにより生体組織等に情報を埋込む実装技術を完成させ，外部から接触・非接触にセンサをアプローチして情報伝達することを目標としている．本技術は表面に薄膜電極を貼る技術とは一線を画し，実際に表層に低侵襲に情報を埋め込んでいるためこれまでになくロバストかつ安定にウェットな生体内外の情報伝達を行う技術である．情報の種類は磁性情報，遺伝子，機能性材料などを対象とし，情報量や埋め込む深さにおいてもターゲットの物性に応じてμmオーダで制御可能とし幅広いセンサに対応するものとする．2022年度は電界誘起気泡の気液界面の還元作用によって磁性情報としてパーマロイを析出することに成功した．今後は高磁性材料の品質を高め生体組織への適用を可能にする機能を生み出すものとする．また，同じく電界誘起気泡の気液界面の還元作用によってハイドロゲル上で金ナノ粒子を合成および堆積することに成功し，特定の波長の光を吸収させ，光応答性アクチュエータを創生した．今後は金属イオン溶液の濃度やパルス電圧の周波数の検討を行い，本手法における高精度な金属ナノ粒子の粒径制御を目指す．最終的には波長選択性を有するソフトアクチュエータへ繋げ，生体組織への適用を可能にし生体内外の情報伝達の技術へと繋げて行く．