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微細加工を用いた圧電型超音波トランスデューサーの開発と評価 - 局所神経活動変調の機序解明を目指して -

微細加工を用いた圧電型超音波トランスデューサーの開発と評価 - 局所神経活動変調の機序解明を目指して -

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カテゴリ: 部門大会

論文No: PS4-7

グループ名: 【C】2024年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2024/08/28

タイトル(英語): Development and evaluation of a piezoelectric microfabricated ultrasound transducer : Investigating the mechanisms of locally modulating neural activity

著者名: 北原 琉乃(北海道大学),古川 凌(北海道大学),舘野 高(北海道大学)

著者名(英語): Runo Kitahara (Hokkaido University),Ryo Furukawa (Hokkaido University),Takashi Tateno (Hokkaido University)

キーワード: 脳スライス|微細加工|圧電型微細加工超音波トランスデューサー|超音波刺激|brain slice|microfabrication|piezoelectric micromachined ultrasound transducer|ultrasound stimulation

要約(日本語): 近年,様々な脳刺激法の中でも,特に脳の深部領域を非侵襲に刺激することができ、高い空間分解能を持っているという特徴から,超音波刺激法の開発が進められている.しかし,超音波刺激による神経活動誘発の機序は未だ十分に明らかになっていない.機序の解明を目指すうえで,生体組織の外部環境を容易に制御できるという利点を持つin vitro実験が有効となる.しかし,従来の超音波刺激装置ではその大きさから扱いにくいという課題があった.本研究では、超音波刺激による神経活動誘発機序に迫るため、in vitro実験に特化した小型超音波刺激装置を開発した.開発したデバイスの有用性を検討するため,3D数値計算モデルと実測により物理的特性を評価することを目指した.特に,超音波発振機能を担う円形振動板の共振周波数特性に着目し,特性評価を行った.数理モデル及び物理特性評価から得られた結果から,in vitro超音波神経変調実験への有用性を議論する.

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