体内エレクトロニクスノードの開発と医療応用に向けた原理実証研究

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体内埋め込み型のエレクトロニクス技術を活用して脳機能を補完するデバイス研究としては、これまでにブレイン・マシン・インターフェイス(BMI)や脳深部刺激デバイスの研究が進められてきた(PNAS, 2013)。しかし一方で、従来の“刺入方式”のデバイス構造では、埋植位置や数の自由度の点で制約が大きい点に課題がある。体内エレクトロニクスデバイスを極微小サイズ化するとともに、“分散・自立駆動方式”とすることができれば、埋植位置・数の自由度が飛躍的に向上し、身体への負担軽減や適用部位の拡大、効果的な生体機能への介入といったブレイクスルーに繋がる。こうした新たな体内医療機器技術の実現のためには、体内で駆動するエレクトロニクスに向けた電源供給及び信号伝送に関わる原理解明と技術開発、及び生体（脳神経系）活動へ効果的に介入するデバイス技術の原理探索を通じた基盤要素技術の確立が不可欠である。また、最終的な出口となる医療機器として使用される環境、即ち人体における生理学的構造や条件に基づいた体内デバイス駆動の境界条件についても併せて明らかにする必要がある。以上に基づき本研究では、体内埋め込み型エレクトロニクスの分散・自立駆動化の実現に向けた基盤要素技術に関する研究を実施した。