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広島市立大学 情報科学部 医用情報科学科 医用ロボット研究室 広島市立大学 情報科学部 医用情報科学科 医用ロボット研究室 病変部での呼吸計測を実現する 超小型センサシステム (1) 点滴投与量の高精度制御システム (4) 経気管支的に病変部近傍での呼吸機能評価を可能にするセンサ システムを開発し,病気に対する最適診断・治療法を提供します. <マイクロセンサを用いた投与量制御> マイクロセンサを点滴システムに導入し, 点滴投与量の高精度化制御を目指します. マイクロ・ナノメートルサイズで機能する「マイクロマシン」の開発と,それの医療応用などに関する研究を行っています. マイクロマシン(MEMS: Micro-Electro-Mechanical Systems)の分野は電子・情報・機械・材料・物理など様々な学問領域から 成り立っています.研究室では,マイクロマシンの歴史的経緯から最新の研究成果までを学ぶとともに,これを医療応用した 先端的な研究をします.マイクロマシンを操ることで体内の謎解きに挑むとともに,健康で豊かな社会基盤の構築を目指します. 呼気吸気 超小型センサシステム マイクロ呼吸センサ バスケット鉗子 気管 ガイドワイヤ 光ファイバースコープ 名古屋大学医学系研究科川部教授との共同研究 名古屋大学医学系研究科川部教授との共同研究 マイクロセンサ 点滴バッグ 点滴筒 クレンメ チューブ 点滴バッグ 点滴筒 クレンメ センサデバイス 流路 薬液 バスケット鉗子 超小型センサシステム 光ファイバースコープ マイクロ呼吸センサ 10 mm MEMS技術とその医療応用 MEMS技術とその医療応用 教授/式田 光宏 講師/長谷川 義大 教授/式田 光宏 講師/長谷川 義大 フレキシブル・ウエアラブル化センサ技術 (2,3) Artificial hollow fibers Brass wires 1 2 3 4 A B C D 7.0 mm 7.0 mm Clothes Shoes Fabric tactile sensor 手袋 人工繊維 世の中の有りと有らゆるシステムへのセンサの搭載・高知能化 を目指します. <銅張積層板を用いたフレキシブル流量センサ> <織物状ウエアラブルセンサ> 流量センサ素子 電極パッド 電気配線 チューブ (直径 5.0 mm) 銅箔 (38 μmポリイミドフィルム 50 μmセンサ素子 電気配線 キャビティ 電極パッド 流量センサ素子 電気配線 電極パッド 基板の一部を変形させて 流路部を形成、一体化 フレキシブル流量センサ <マイクロニードルを用いた無痛薬剤投与> 薬剤成分を含んだ生分解性マイクロニードル(高さ:0.2~0.6 mm)によ る無痛ワクチン投与及び発途上国でのワクチン接種普及を目指します. 生分解性マイクロニードル マイクロ ニードル マイクロニードル ( 薬剤ニードル) 角質層 ( バリア機能) 表皮 真皮 皮下組織 無痛でのワクチン投与が可能な アレイ状マイクロニードルデバイス (5-7) 引用資料 (1) Y. Maeda, et al., Microsystem Technologies, (2020), DOI 10.1007/s00542-020-04843-4 (2) Y. Hasegawa et al., J. of Micromech. and Microeng., (2008), Vol. 18, 085014. (3) R. Takigawa et al., Transducers‛19, Berlin, Germany, Jun. (2019), pp.1631-1633. (4) C. Shimohira et al., Microsystem Technologies, (2020), DOI 10.1007/s00542-020-04839-0 (5) M. Shikida et al., Sensors & Actuators A, (2004), Vol. 116, pp. 264-271. (6) M. Shikida et al., J. of Micromech. and Microeng., (2004), Vol. 14, pp. 1462-1467. (7) Y. Nabekura et al., Eurosensors2017, Paris, France, (2017), DOI:10.3390/proceedings 1040304

MEMS技術とその医療応用oc.info.hiroshima-cu.ac.jp/oc2020/files/p35.pdfFabric tactile sensor 手袋 人工繊維 世の中の有りと有らゆるシステムへのセンサの搭載・高知能化

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Page 1: MEMS技術とその医療応用oc.info.hiroshima-cu.ac.jp/oc2020/files/p35.pdfFabric tactile sensor 手袋 人工繊維 世の中の有りと有らゆるシステムへのセンサの搭載・高知能化

広島市立大学 情報科学部 医用情報科学科 医用ロボット研究室広島市立大学 情報科学部 医用情報科学科 医用ロボット研究室

病変部での呼吸計測を実現する超小型センサシステム(1)

点滴投与量の高精度制御システム(4)

経気管支的に病変部近傍での呼吸機能評価を可能にするセンサ

システムを開発し,病気に対する最適診断・治療法を提供します.

<マイクロセンサを用いた投与量制御>

マイクロセンサを点滴システムに導入し,

点滴投与量の高精度化制御を目指します.

マイクロ・ナノメートルサイズで機能する「マイクロマシン」の開発と,それの医療応用などに関する研究を行っています.

マイクロマシン(MEMS: Micro-Electro-Mechanical Systems)の分野は電子・情報・機械・材料・物理など様々な学問領域から

成り立っています.研究室では,マイクロマシンの歴史的経緯から最新の研究成果までを学ぶとともに,これを医療応用した

先端的な研究をします.マイクロマシンを操ることで体内の謎解きに挑むとともに,健康で豊かな社会基盤の構築を目指します.

呼気吸気

超小型センサシステム

マイクロ呼吸センサ

バスケット鉗子

気管

ガイドワイヤ

光ファイバースコープ

名古屋大学医学系研究科川部教授との共同研究

名古屋大学医学系研究科川部教授との共同研究

マイクロセンサ

点滴バッグ

点滴筒

クレンメ

チューブ 腕

点滴バッグ

点滴筒

クレンメ

センサデバイス

流路

薬液

バスケット鉗子 超小型センサシステム

光ファイバースコープ

マイクロ呼吸センサ

10 mm

MEMS技術とその医療応用MEMS技術とその医療応用

教授/式田 光宏 講師/長谷川 義大教授/式田 光宏 講師/長谷川 義大

フレキシブル・ウエアラブル化センサ技術(2,3)

Artificial hollow fibersBrass wires

12

34A B C D

7.0 mm

7.0 mmClothes

Shoes

Fabric tactile sensor

手袋

人工繊維

世の中の有りと有らゆるシステムへのセンサの搭載・高知能化

を目指します.

<銅張積層板を用いたフレキシブル流量センサ>

<織物状ウエアラブルセンサ>流量センサ素子

電極パッド

電気配線チューブ (直径 5.0 mm)銅箔 (38 μm)

ポリイミドフィルム(50 μm)

センサ素子

電気配線

キャビティ

電極パッド

流量センサ素子 電気配線 電極パッド

基板の一部を変形させて流路部を形成、一体化

フレキシブル流量センサ

<マイクロニードルを用いた無痛薬剤投与>

薬剤成分を含んだ生分解性マイクロニードル(高さ:0.2~0.6 mm)によ

る無痛ワクチン投与及び発途上国でのワクチン接種普及を目指します.

生分解性マイクロニードル

マイクロ

ニードル

マイクロニードル

( 薬剤ニードル) 角質層

( バリア機能)

表皮

真皮

皮下組織

無痛でのワクチン投与が可能なアレイ状マイクロニードルデバイス(5-7)

引用資料(1) Y. Maeda, et al., Microsystem Technologies, (2020), DOI 10.1007/s00542-020-04843-4(2) Y. Hasegawa et al., J. of Micromech. and Microeng., (2008), Vol. 18, 085014. (3) R. Takigawa et al., Transducers‛19, Berlin, Germany, Jun. (2019), pp.1631-1633.(4) C. Shimohira et al., Microsystem Technologies, (2020), DOI 10.1007/s00542-020-04839-0

(5) M. Shikida et al., Sensors & Actuators A, (2004), Vol. 116, pp. 264-271.(6) M. Shikida et al., J. of Micromech. and Microeng., (2004), Vol. 14, pp. 1462-1467.(7) Y. Nabekura et al., Eurosensors2017, Paris, France, (2017), DOI:10.3390/proceedings 1040304