研究成果 2018/04/23
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（兼任：JST 戦略的創造研究推進事業さきがけ研究者）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ました。
生命現象を光で操作する技術は光遺伝学（オプトジェネティクス）と呼ばれ、近年飛躍的な発展を遂げています。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・実現されています。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ます。
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ですが、青色光は生体内にほとんど入っていきません。本研究では、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りました。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（相補型金属酸化物半導体） 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ました。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ます。
本研究は、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 （モハマド・サワン）教授らと共同で行ったものであり、米国オンライン科学誌AIP Advancesに平成30 年4 月20 日付けで掲載されました。
