2022年度公募 seeds-3085 - 【東海】 動物実験に応用可能な生体適合フレキシブルLEDフィルムの開発
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VISIONビジョン

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VISION

ビジョン

脳の特定部位に光照射可能な光遺伝学用LEDフィルムの開発

皮質脳波計測デバイスとの融合で、新たな神経科学研究ツールを創出

多点LEDによる特異部位の生体光刺激に加えて、脳全体の神経活動をリアルタイムにモニタリングできる多チャンネル皮質脳波計測デバイスを融合すれば、多点マッピングで刺激に対する生体応答を捉えることのできる新たな神経科学研究ツールが生み出されます。このようなツールは、脳科学研究分野の試薬的な発展させるとともに,認知症・統合失調症などの脳疾患のメカニズムの理解を助け,新たな治療技術の創出に貢献します。

USE CASE

最終用途例

神経活動を制御・計測する多チャンネルフレキシブルデバイス

USE CASE 01脳の特定部位や複数部位を同時に光照射できる光遺伝学デバイス

APPLICATION

APPLICATION

多点マイクロLEDアレイ極薄フィルム

薄くて軽く、曲げても光照射する特性が低下しない脳に密着可能なマイクロLEDアレイフィルムは、脳の特定部位を狙って光照射して、選択的に脳活動を制御できます。

USE CASE 02生体刺激による生体応答を観察する新たな神経科学研究ツール

APPLICATION

APPLICATION

マウス脳の広範囲に適用可能な皮質脳波計測デバイスとの融合

LEDフィルムに脳波計測機能を加えることで、特定部位の活動制御に対する生体応答を広範囲に捉えることができます。

STRENGTHS

強み

高性能なLEDデバイスを生体埋込みフレキシブルデバイスへと展開できる

STRENGTHS 01

脳などの生体組織を覆うように取り付けられる極薄LEDアレイ

光出力・寿命・信頼性に優れたLEDアレイデバイスを、極薄の生体適合性フィルム上へと劣化させることなく、高精度に一括で配置することができる技術を開発しています。。多点マッピングで、神経活動の制御と計測ができる新たな神経科学ツールが創出できます。

TECHNOLOGY

テクノロジー

LED極薄デバイスアレイを生体適合極薄フィルム上に高精度で配置する技術

TECHNOLOGY 01

マイクロLEDアレイの中空構造形成と一括転写技術

脳の広範囲に分布する特定の神経細胞の部位を自在に制御できる光刺激技術として、生体埋込み可能なLEDデバイスが求められていますが、市販のLEDはサイズが大きく、厚いため、脳の広範囲を覆うことができず、、部位上の特異的な神経細胞を光刺激できるデバイスとしての利用は不向きでした。
(1)高密度かつ微細にマイクロLEDの中空構造を形成する技術、(2)熱剥離シートの適用による精度の高い一括転写技術の双方を確立することで、生体適合フィルム上にマイクロLEDアレイを高精度に配置することに成功しています。

PRESENTATION

共同研究仮説

最先端の神経科学研究を支える動物実験用ツール

共同研究仮説01

開発ツールを用いた脳科学分野での実証検討

想定している共同研究

開発を進めるデバイスの有効性を実証・検証し、これに対応して製品企画販売を具体化できる企業の生命科学研究所や医療機器製造販売企業との連携を期待しています。

共同研究仮説02

カスタマイズ設計に対応できる高信頼性デバイスの製造技術の開発

想定している共同研究

開発するデバイスは最先端の神経科学研究用途であり高い付加価値を有していますが,少量/高信頼性/カスタマイズ設計に対応が必要な製品です。このようなニーズに対応できる高信頼性フィルムデバイスの製造技術を開発できる製造企業との連携を期待しています。

LABORATORY

研究設備

世界トップクラスの半導体デバイス研究開発施設

LABORATORY 01

半導体デバイスの設計から製造、評価、実装まで一貫してできる

LEDデバイスを始めとした化合物半導体デバイスやSi集積回路、センサが開発可能な大学のクリーンルーム共有施設にて開発を進めており、異種材料混合プロセスの開発も行うことができます。

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EVENT MOVIE

イベント動画

RESEARCHER

研究者

関口寛人 豊橋技術科学大学 大学院工学研究科 
電気・電子情報工学系(准教授)
経歴

■経歴
2010. 3 上智大学 大学院理工学研究科 博士(工学)
2010. 4 – 2013. 3 豊橋技術科学大学 大学院工学研究科

電気・電子情報工学系 助教
2013. 4 – 2015. 3 豊橋技術科学大学 大学院工学研究科

電気・電子情報工学系 講師
2015. 4 – 現在 豊橋技術科学大学 大学院工学研究科

電気・電子情報工学系 准教授
2018.10 – 2022. 3 科学技術振興機構 さきがけ研究者 (兼務)
■研究室HP:http://int.ee.tut.ac.jp/pim/

研究者からのメッセージ

半導体デバイスを用いて最先端のライフサイエンス研究を切り拓く

最先端のライフサイエンス研究は技術革新の歴史とともにあり、現在は半導体デバイスが新たな生命科学を支える基盤技術になろうとしています。しかし、国内ではこのようなデバイスを展開するための十分なビジネスモデルが構築されておらず、最先端の技術をライフサイエンスに活用するための基盤が整っておりません。このような状況を打破するために、半導体デバイスを用いて日本のライフサイエンスを支える技術革新を続けていきたいと考えており、実用化・ビジネス展開に向けた研究を一緒に進めてくださる企業様を募集していますので、どうぞよろしくお願いいたします。