权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

半導体素子上に培養した神経細胞の回路形成に関する研究

半导体器件培养神经元电路形成的研究

基本信息

批准号：
12019229
负责人：
八木透
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

半導体素子上に神経細胞を培養し、その軸索伸長を人工的に制御して神経回路を形成させる技術について研究を行う。そして将来は「神経インタフェース」や「バイオチッブ」の開発へと発展させる計画である。これまでITO(indium tin oxide)や白金など、生体適合性が比較的高いといわれる金属材料を用いて作製した微小電極アレイ上に神経細胞を培養し、その軸索誘導を試みてきた。しかし電極アレイ上に細胞を直接培養しようとすると、細胞が培養途中で死滅してしまうため、ポリリジンや細胞外マトリクス分子で電極アレイ表面をコーティングする必要があった。しかしコーティングはインピーダンスを増加させるため、細胞への電気刺激ならびに細胞からの電気記録には好ましくない。したがって生体組織との適合性および導電性の低下を同時に解決する必要がある。そこで我々は、導電性高分子の一つであるポリピロールを材料とすることにより、高い生体適合性と導電性を持つ電極アレイが作製できると考えた。そこで本年度は、ポリピロールのマイクロパターン作製と、培養細胞を用いた生体適合性の評価を行なった。パターン作製には、酸化重合剤の光反応性を利用したフォトリソグラフィを用いた。その結果、マスクパターンの露光時間やピロールの重合時間を最適に設定すれば、最小線幅3μmのポリピロールパターンを作製できることが判明した。またポリピロール上に細胞を培養した結果、培養細胞は突起を伸展して成長し4週間にわたって生存した。これらの結果より、電極アレイに適用可能な微小サイズまでポリピロールパターンを微小化できることが示された。またポリピロールは高い生体適合性を持つことが示された。

Research on the technology of cell culture, axonal elongation, artificial control of cell loop formation on semiconductor In the future, the development plan of "mental health" and "social health" will be completed. ITO(indium-tin oxide), platinum, and other metal materials with high biological suitability were used to manufacture microelectrodes, culture neurons, and induce axons. The cells were cultured directly on the surface of the electrode, and the cells died during the culture. The cell electrical stimulation and the cell electrical recording are all good. It is necessary to solve the problem of adaptability and conductivity of biological tissues at the same time. A high conductivity polymer material is suitable for high conductivity electrodes. This year's review of the suitability of cultured cells for use in vivo was conducted. The optical reflectivity of the optical fiber in the optical fiber system The results show that the exposure time and coincidence time of the laser beam are optimized, and the minimum width of the laser beam is 3μm. The cells were cultured for 4 weeks. The result is that the electrode is very small. The high fitness of organisms is the most important factor in this process.