Research and development of bio-interfacial materials capable of interaction by light and electricity

本研究開発では、関谷らの研究グループが世界に先駆けて実現してきた「生体適合性有機材料」と「ナノ導電材料」の融合から成る柔軟電子/光材料技術を用いて“生体密着・生体融合可能で、長期間にわたり光と電気により生体組織へ相互作用が可能な生体界面材料「Interactive oadhesive」”を実現する取り組みである。本材料の特徴は、生体組織上にて長期間安定的に密着性を保ちつつ、光や電気による神経刺激機能と微弱生体計測機能を有し、最後は体内に吸収される新規の生体界面材料を実現する。このような生体界面技術を実現することで、生体拒絶反応を抑え、長期間にわたり生体内に留置できる光・電子デバイスの応用が可能になるとともに、新しい生体埋め込み型医療機器や生体計測機器の開発に貢献する。生体組織特有の体液や個体差の影響を受けることのない生体界面材料を、ナノ材料学的、構造学的、生体組織学的視点から包括的に取り組む研究はその難しさから、これまで皆無であったが、ここでは生体適合性デバイスを長年研究して、複数の医療機器を実現してきた関谷らの実績をフルに活用する。初年度の目標は、目指す生体界面材料の基本要素技術と定めた「Bio-Interactive層」、「Bio-Adhesive層」をそれぞれ開発し、これを融合することであったが、その取り組みを着実に進めることができた。実際に、電気的および光学的特性評価の結果、目標として定めた数値と比較しても、同等以上の高い導電性と高い光透過性を得るとともに、第三者機関による生体適合性試験を実施することができた。さらに、それを融合させたネットワーク薄膜構造の形成の取り組みにも着手することができた。一連の成果は、複数の学術論文誌に掲載されるとともに、世界最高峰の学術論文誌ScienceやAdvanced Materialsにも掲載される予定である。

本研究開発では、関谷らの研究グループが世界に先駆けて実現してきた「生体適合性有機材料」と「ナノ導電材料」の融合から成る柔軟電子/光材料技術を用いて“生体密着・生体融合可能で、長期間にわたり光と電気により生体組織へ相互作用が可能な生体界面材料「Interactive oadhesive」”を実現する取り組みである。本材料の特徴は、生体組織上にて長期間安定的に密着性を保ちつつ、光や電気による神経刺激機能と微弱生体計測機能を有し、最後は体内に吸収される新規の生体界面材料を実現する。このような生体界面技術を実現することで、生体拒絶反応を抑え、長期間にわたり生体内に留置できる光・電子デバイスの応用が可能になるとともに、新しい生体埋め込み型医療機器や生体計測機器の開発に貢献する。生体組織特有の体液や個体差の影響を受けることのない生体界面材料を、ナノ材料学的、構造学的、生体組織学的視点から包括的に取り組む研究はその難しさから、これまで皆無であったが、ここでは生体適合性デバイスを長年研究して、複数の医療機器を実現してきた関谷らの実績をフルに活用する。初年度の目標は、目指す生体界面材料の基本要素技術と定めた「Bio-Interactive層」、「Bio-Adhesive層」をそれぞれ開発し、これを融合することであったが、その取り組みを着実に進めることができた。実際に、電気的および光学的特性評価の結果、目標として定めた数値と比較しても、同等以上の高い導電性と高い光透過性を得るとともに、第三者機関による生体適合性試験を実施することができた。さらに、それを融合させたネットワーク薄膜構造の形成の取り組みにも着手することができた。一連の成果は、複数の学術論文誌に掲載されるとともに、世界最高峰の学術論文誌ScienceやAdvanced Materialsにも掲載される予定である。