革新センシング技術創成分野 河野剛士教授 及び 先端生命科学分野 沼野利佳教授 並びに 鯉田孝和准教授（現・東北大学 教授）らの研究グループは，低侵襲な脳信号計測技術である「直径5 µm以下のシリコンマイクロニードル電極」の研究を発展させ，柔軟な基板を導入した新たな神経電極デバイスを開発しました（図１）．これにより，脳組織への負担をさらに低減し，マウス脳から1年を超えてニューロン活動を安定的に記録することに成功しました．また，従来型電極と比較して，ニューロンの死滅が大幅に抑制されることを確認しています．さらに，帝京大学薬学部の大澤匡弘教授との共同研究により，ニードル部分を柔軟化した「パリレンマイクロニードル電極」の開発にも成功し，より低侵襲で安定したニューロン計測が可能であることを実証しました（図２）．
これらの技術は，脳組織および神経ネットワークの構造・機能を損なうことなく長期的なニューロン活動を記録できるプラットフォームとして，将来的な神経インターフェース技術や医療応用への発展が期待されます．

 

書誌情報
[1] Hinata Sasaki, Koji Yamashita, Sayaki Shimizu, Kensei Sakamoto, Rika Numano, Kowa Koida, Takeshi Kawano, “A flexible‐substrate 5‐µm‐diameter needle electrode: minimizing neuronal death and enabling year‐long neural recording”, Advanced Materials Interfaces, Volume 12, Issue 11, 2400974, June 9, 2025.
DOI: https://doi.org/10.1002/admi.202400974
[2] Hinata Sasaki, Sayaki Shimizu, Rexy Alvian Nerchan, Koji Yamashita, Naohiro Takahashi, Rina Chinone, Yurika Kurashige, Rika Numano, Kowa Koida, Masahiro Ohsawa, Takeshi Kawano, “A self-insertable 5-µm-diameter flexible microneedle for minimally invasive and stable in vivo neural recording”, Sensing and Bio-Sensing Research, Volume 50, 100915, December, 2025.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.sbsr.2025.100915

 

 
図１　直径5 µm以下のシリコンマイクロニードル電極デバイス．世界最小のニードルと柔軟な基板により，脳組織へのダメージを最小限にし，１年を超える長期ニューロン計測に成功．

 

図２　パリレンマイクロニードル電極デバイス．ニードル内部のシリコンを除去することで，柔軟なパリレンのみで構成された神経電極デバイスを実現．シリコンマイクロニードル電極（図１）と比較して，より低侵襲かつ安定的なニューロン計測が可能．