All about Photonics

Science/Research 詳細

生体内で神経を光刺激する世界最小のワイヤレス型デバイスを開発

f5583618dd98d4deee114ec277c21771de3a9818

April, 24, 2018, 奈良--先端科学技術研究科 物質創成科学領域 光機能素子科学研究室の徳田崇准教授らの研究グループは、生体内で神経を光刺激するための世界最小のワイヤレス型デバイスを開発した。
 生命現象を光で操作する技術は光遺伝学(optogenetics)と呼ばれ、近年飛躍的な発展を遂げている。オプトジェネティクスでは、光を生体内の狙った部位に届けるための多様な技術が提案・実現されている。特に、生体内に埋め込み可能なワイヤレス型光刺激デバイスは、実験動物の負担を減らし、自由に行動させながら脳科学実験を行えるため、大きな期待が寄せられている。
 オプトジェネティクスでは青色による光刺激が特に重要だが、青色光は生体内にほとんど入っていかない。研究では、生体内に届きやすい赤外光を照射し、そこからエネルギーを取り出して蓄積し、青色発光ダイオード(LED)を駆動して神経刺激光を発生させる手法をとった。このため、最も一般的な半導体集積回路製造技術であるCMOS技術を用いた超小型の光発電・制御チップを開発し、青色LED などと組み合わせて体積約1 mm3、重量2.3 mg のワイヤレス型光刺激デバイスを実現した。この技術により、脳科学・神経科学、ひいては創薬・医療分野の発展につながると期待される。
 この研究は、奈良先端科学技術大学院大学の太田淳教授、モントリオール理工科大学のMohamadSawan教授らとの共同研究。研究成果は、AIP Advancesに掲載された。
(詳細は、http://www.naist.jp)