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

为下一代人工传感设备的微设备系统集成奠定基础

基本信息

批准号：
21300114
负责人：
舘野高
金额：
$ 11.73万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

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

在这项研究中，我们将利用微器件制造技术来开发完全不同于传统方法的开发超紧凑的下一代人工听力设备（机械振动-神经脉冲传感器）的基本集成方法。未来有可能完全消除传统人工感觉设备（体外信号处理器的存在和电池更换的复杂性）以及再生医学和细胞的缺点。通过提供用于组织工程的机器神经元接口技术，我们的目标是最终为向人工感觉设备市场提供独特的日本产品奠定基础，该市场90%以上的产品来自海外（美国和澳大利亚）。这项研究的目的是开发一种紧凑的接口，作为微器件和神经元之间的连接点，并将放大和转换它们之间信号的电子和电气元件集成到一个集成结构中。这个项目的目标是创造出本身具有更先进的信息处理功能的微型设备，并模拟人类感觉器官的特性，我们创造了一个具有24个模块并联排列的多通道放大装置。几微伏的声波信号部分。现在已经可以使用多个通道将声学传感器的输出放大到几伏的电压。此外，为了有效地在声学传感器上制作电极图案，我们应用了在压电薄膜上印刷银浆的技术如此一来，传统的工作流程得到了极大的简化，可以在压电薄膜上轻松制作出60-100个电极图案。