汎用生体埋植デバイスプラットフォームの創出

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本年度は研究計画に基づき、前年度に引き続いて脳表面に密着する脳神経活動計測用イメージングデバイスの開発を行った。前年度に見出された製作プロセス上の課題がおおむね解決し、比較的歩留まり良くデバイスを試作することが可能となった。また、試作したフレキシブルなイメージングデバイスを用い、生体ラットの脳表血流動態の観察および血流速の推定が可能であることを実証した。電子素子のアレイ化も実証し、本技術の発展性も示した。本研究では生体の臓器表面に貼付可能なフレキシブル電子デバイスのプロセス開発およびコンセプト実証が達成された。これは、今後電子デバイスを用いて生体計測を行う上で汎用的な技術となり得る。・生体埋植デバイス製作プロセスの改善：前年度のプロセスでは、配線の形成時にデバイス表面に凹凸が生じて配線が断線しやすく、動作可能なデバイスの試作が困難であった。本年度は配線形成前に平坦化を目的としたバッファ層を設け、これを改善することに成功した。また、基板や配線の膜厚を調整したり、低消費電力・超小型のCMOSイメージセンサを開発することで、柔軟性や電気特性の改善を図った。・フレキシブルイメージングデバイスの試作と脳表血流動態の観察：開発したプロセスをもとに、フレキシブルイメージングデバイスを試作し、生体ラット脳に埋植することで、脳表面の撮像および脳表血流速の計測を実証した。製作したデバイスは薄く（素子部125 um、基板部11 um）、高いフレキシビリティを発揮し、ラットの硬膜や脳組織などの軟弱な生体組織間に、組織を傷つけることなく埋植可能であった。・埋植デバイスの高機能化：開発したプロセスを応用し、異なる種類の電子素子を同時に組み込む技術や、素子をアレイ化する技術へ発展させた。これは今後埋植デバイスを高機能化していくうえで欠かせない技術であり、本研究の高い発展可能性を示すことができた。