高度な社会活動を実現してきた人類があらゆる既存の制約や課題から解放されるためには、高度な脳活動の理解、脳活動へのアクセス技術、およびその活用が不可欠です。人類はデジタル技術、量子技術などを理解し、制御することで、優れたサイバー空間を創り出し、実空間とのシームレスにつなぐことで、社会の安全安心や利便性を向上させてきました。一方で、脳関連疾患や中枢神経系の疾患患者は膨大に増加しており、これまでのデジタル技術、量子技術などでは課題解決の糸口さえ見えていません。これは、高度な脳活動を正確に計測するための計測技術と、脳活動を統計的処理するための計測実績、ブレインビッグデータの構築手段が決定的に不足しているためです。

本研究開発では、大阪大学産業科学研究所のフレキシブル電子デバイス・システム開発を専門とする研究チームと、大阪大学医学系研究科・大阪大学高等共創研究院の脳外科医、血管治療専門医チームとの連携により研究開発を進めてきました。これまで、下記の二種類のデバイスの実現を目標として開発を進めています。ひとつは、超微細で柔らかい血管内留置デバイスによる「極低侵襲BMIシステム」と、もうひとつは開発するBMIシステムを血管内の所望の場所に輸送するための「血管内BMI輸送デバイス」の開発です。

本研究開発では、体内の柔らかい血管を傷つけることなく、正確な脳波信号計測を実現するため、上図のような薄膜エレクトロニクス技術を活用した研究開発を実施してきました。具体的には、厚さ1µmの超薄膜・超軽量電子デバイスと、伸縮可能な柔軟電極技術を活用し、極低侵襲BMIシステムの実現を目指した研究開発を実施してきています。
これまでの研究開発成果の具体例としては、生体適合性を有する半導体材料を利用した信号増幅回路の実現（Advanced Science 2022：IF 17.521）、光技術を利用したフレキシブル電子回路の特性制御技術の開発（ACS Applied Electronic Materials 2022:IF 4.494）などを原著論文として報告しました。その他の論文成果を以下に記します。