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

基本信息

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

项目摘要

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.

这项研究的目的是实现微电极，用于通过尖端的硅纳米结构进行神经电位测量，能够细胞内进行多通道记录。我们将通过将电极“物理”插入大脑中的每个神经来开发一种测量动作电位的方法。为了快速阐明大脑中各个神经的特征和网络，迫切需要轻松地插入并固定到神经细胞中的微电极（以下称为纳米电极）。因此，在这项研究中，我们提出了一种生物信息测量装置，该工具使用硅纳米机械加工来制造尖端上有多个纳米探针的电极，并轻松实现细胞内记录。今年，我们研究了纳米电极中纳米结构的提取。我们研究了一种通过干蚀刻（例如RIE（反应性离子蚀刻）方法）提取结构的方法。这些材料用作硅单晶底物或SOI（硅）。底物用电子束或抗uv激光敏感的电子束或抗性，并通过直接绘制尝试进行图案。检查了通过改变暴露输出，注入时间，焦点等获得精确模式的条件。结果，发现使用直接电子束图方法，可能是大约100 nm的模式，并且使用紫外线激光绘图设备的方法可以使用约700 nm的绘图。

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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)。