神経インターフェースのためのシリコンナノプローブ

用于神经接口的硅纳米探针

• 批准号: 02F00811
• 负责人: 竹内 昌治
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00811/
• 关键词: シリコンマイクロマシニング; ナノプローブ; 神経インターフェース; MEMS; 電子線直接描画; UVレーザ直接描画

本研究の目的は,細胞内多チャンネル記録が可能な,シリコンナノ構造を先端にもつ神経電位計測用微小電極を実現することである.脳内の神経一本一本に「物理的に」電極を刺入し,活動電位を計測する手法を発展させる.脳内の個々の神経の特性及びネットワークの迅速な解明のためにも,容易に神経細胞内に刺入かつ固定可能な微小電極(以下ナノ電極と呼ぶ)の実現が渇望されている.そこで,本研究では,シリコンナノマシンニングを用いて,先端に複数のナノプローブを持つ電極を製作し,細胞内記録を容易に実現する生体情報計測デバイスを提案する.本年度はナノ電極におけるナノ構造の抽出法を検討した.RIE (Reactive Ion Etching)法などのドライエッチングによって構造を抽出する方法を検討した.材料として用いるのは,シリコンの単結晶基板または,SOI (Silicon on Insulator)基板である.これに電子線または、UVレーザーに感光するレジストを塗布し,直接描画によりパターニングを試みた.露光出力や注入時間,フォーカスなどを変化させることによって,精密なパターンが得られる条件を検討した.その結果,電子線直接描画法を用いたものでは,約100nm程度のパターン,UVレーザ描画装置を用いた方法では,約700nm程度の描画が可能であることがわかった.

The purpose of this study is to make it possible to record intracellular multi-cell, multi-cell and multi-cell. The inner part of the brain is a "physical" electrode penetration, and the method of measuring the active potential is developed. The characteristics and development of the brain cells in the brain are expected to be rapid and easy to penetrate into the brain cells, which may fix the tiny electrodes (hereinafter referred to as electrodes). In this study, we propose a method for measuring biological information by making a plurality of electrodes and easily realizing intracellular recording. This year, the extraction method of electrode structure is discussed.RIE (Reactive Ion Etching) method is discussed. Materials and materials used in silicon wafers and SOI (Silicon on Insulator) substrates. The electronic line is exposed to light. The light output and injection time are discussed in detail. As a result, the electron line direct drawing method is used in the middle, about 100nm,UV line drawing device is used in the middle, about 700nm, about 700nm.

项目成果

新田英之, 竹内昌治, Guillaume Tresset, 田端和仁, Yannick Rondelez, 野地博行, 藤田博之: "生体分子活性測定用局所温度制御チップ"第7回化学とマイクロ・ナノシステム研究会. 29 (2003)

Hideyuki Nitta、Masaharu Takeuchi、Guillaume Tresset、Kazuhito Tabata、Yannick Rondelez、Hiroyuki Noji、Hiroyuki Fujita：“用于生物分子活性测量的局部温度控制芯片”第 7 届化学与微/纳米系统研究组 (2003)。