次世代人工感覚器の為のマイクロデバイス・システムインテグレーションの基盤形成

本研究では,マイクロ・デバイス作製技術を利用して,従来法とは全く異なる発想の超小型の次世代型人工聴覚器(機械的振動-神経パルス変換器)を開発するための基礎的な集積化技術を構築する.本研究が提案する手法は,従来型の人工感覚器が持つ欠点(体外シグナルプロセッサ部の存在や電池交換の煩雑さ)を将来的に完全に解消し得る可能性をもつ.そして,再生医療や細胞組織工学に機械-神経細胞間のインターフェース技術を提供し,海外(米・豪州)の製品が90%以上を占める人工感覚器市場に日本の独自製品を供給する基盤形成を最終的に目指す.特に,本研究課題が目指す方向は,マイクロ・デバイスと神経細胞の接合部となる小型インターフェースを開発すうと共に,その間の信号を増幅・変換する電子・電気素子を一体型として組み込むことによって,デバイス自体がより高度な情報処理機能を有するマイクロ・デバイスを作製し,ヒトの感覚器特性の模擬を実現することである.本年度は,主に,音響信号部の出力を増幅する電子回路を作成し,それを2cm幅のモジュールとして小型化した.また,そのモジュールを24個並列に配置した多チャンネル増幅装置を製作した.この結果,数マイクロボルト程度の音響信号部の出力を数ボルト程度の電圧に増幅することが多チャンネルで可能となった.また,音響センサ上の電極パターンを効率的に製作するために,圧電膜に銀ペーストを印刷する技術を応用して,表面に電導性の配線パターンを容易に製作できるように工夫した.この結果,従来の作業工程が大幅に効率化されて,60-100個の電極パターンを容易に圧電膜上に製作できるようになった

本研究では,マイクロ・デバイス作製技術を利用して,従来法とは全く異なる発想の超小型の次世代型人工聴覚器(機械的振動-神経パルス変換器)を開発するための基礎的な集積化技術を構築する.本研究が提案する手法は,従来型の人工感覚器が持つ欠点(体外シグナルプロセッサ部の存在や電池交換の煩雑さ)を将来的に完全に解消し得る可能性をもつ.そして,再生医療や細胞組織工学に機械-神経細胞間のインターフェース技術を提供し,海外(米・豪州)の製品が90%以上を占める人工感覚器市場に日本の独自製品を供給する基盤形成を最終的に目指す.特に,本研究課題が目指す方向は,マイクロ・デバイスと神経細胞の接合部となる小型インターフェースを開発すうと共に,その間の信号を増幅・変換する電子・電気素子を一体型として組み込むことによって,デバイス自体がより高度な情報処理機能を有するマイクロ・デバイスを作製し,ヒトの感覚器特性の模擬を実現することである.本年度は,主に,音響信号部の出力を増幅する電子回路を作成し,それを2cm幅のモジュールとして小型化した.また,そのモジュールを24個並列に配置した多チャンネル増幅装置を製作した.この結果,数マイクロボルト程度の音響信号部の出力を数ボルト程度の電圧に増幅することが多チャンネルで可能となった.また,音響センサ上の電極パターンを効率的に製作するために,圧電膜に銀ペーストを印刷する技術を応用して,表面に電導性の配線パターンを容易に製作できるように工夫した.この結果,従来の作業工程が大幅に効率化されて,60-100個の電極パターンを容易に圧電膜上に製作できるようになった