眼球内埋め込み用低電力三次元積層型人工網膜システムの研究

低功率三维堆叠人工视网膜眼内植入系统研究

基本信息

批准号：
22246045
负责人：
田中徹
金额：
$ 22.63万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)LSIチップ積層化技術及び眼球内に埋め込む各部品の一体化集積技術導電性高分子であるPEDOT電極の作製技術、及び人工網膜チップのフレキシブルケーブル実装技術を確立した。チップの実装にはフレキシブルケーブル上のAu配線の拡散断線防止を工夫したCuSnマイクロバンプを用いて、300℃以下の低温接合を実現した。また、フォトダイオード受光用貫通孔を有する網膜下刺激フレキシブルケーブルの開発に成功し、網膜内に埋め込まれた人工網膜チップにおいて外界からの光を適切に受光することが可能となった。これらを組み合わせて、人工網膜チップ動作に悪影響を与えない一体化集積技術を確立し、網膜下刺激人工網膜モジュールの電気特性の取得にも成功した。(2)眼球内で長期間安全に動作する超低消費電力人工網膜LSI回路技術1300画素の感度切替型光電変換回路チップと近傍4画素ラプラシアン法を用いた視覚情報処理回路チップの設計、及びファウンドリによるチップ試作を行った。人の眼球における明暗感度を忠実に再現する回路を検討するとともに、使用環境に応じた感度手動切替型の高感度受光回路の設計を行った。試作チップを評価した結果、仕様を満たす感度曲線が得られることを確認した。また、4近傍ラプラシアンフィルタを用いた完全埋め込み型人工網膜のためのエッジ強調回路を設計した。画素回路面積は75μm角、画素数は約1300である。試作チップを評価した結果、視覚情報のエッジを強調する十分な性能を確認した。この回路を実装した人工網膜により失明患者に高いQOLを提供することが可能である。(3)眼球内埋め込みモジュールの生物・臨床評価今年度開発した網膜下刺激人工網膜モジュールを眼球内に埋め込む術式を確立した。透明ガイドを用いることで眼球に大きなダメージを与えることなく網膜下へのモジュール挿入を可能とした。網膜下へ埋め込むことで、従来使用していた金属タックを使用せずに人工網膜モジュールの固定が可能となった。また、網膜下に埋め込んだPEDOT刺激電極から網膜刺激を行い、EEPの取得にも成功した。

（1）LSI芯片层压技术和要嵌入眼球中每个部分的集成集成集成的集成技术导电分子，并建立了人工视网膜芯片的灵活电缆实施技术。为了实现芯片，使用CUSN微容器实现了300°C或更少的低温连接，该芯片是为防止柔性电缆上AU接线的扩散断开连接的。此外，它成功地开发具有光二极管光渗透穿透的次级刺激柔性电缆，并且可以在视网膜中嵌入的人造视网膜芯片中正确接收外部世界的光。通过结合这些，我们建立了不利影响人造视网膜芯片操作的集成集成技术，并成功地获得了视网膜刺激视网膜视网膜模块的电性能。（2）超低的人工网状膜LSI电路技术1300像素在眼球中运行很长时间。除了检查一个忠实地重现人类眼球的光明和黑暗的电路外，还根据使用环境设计了高敏感性 - 型高敏感性接收电路。由于评估了原型芯片，因此可以确认可以获得满足规格的灵敏度曲线。此外，使用四个lapracian滤波器设计了一个完整嵌入的人造视网膜的边缘 - 强调电路。像素电路面积为75μm，像素的数量约为1300。由于评估了原型芯片，因此确认了强调视觉信息边缘的性能。可以为人工视网膜实施的盲人患者提供高QOL。（3）建立了一种技术，可以在今年的眼球和今年的临床评估中嵌入细微的刺激人造视网膜模块。通过使用透明指南，可以将模块插入视网膜中，而不会造成对眼球的重大损害。通过嵌入视网膜，可以在不使用常规金属钉的情况下修复人造视网膜模块。另外，从嵌入视网膜中的PEDOT刺激电极进行视网膜刺激，EEP的采集成功。