バイオエレクトロニクス向けCMOS制御光電力伝送技術

摘要

CMOS集積回路技術における回路素子のサイズは、細胞のサイズょり小さく、全体としても1mm以下のチップで髙度な計測•情報処理を行う複雑な回路を実現できる。そのため、CMOSチップを、生体への埋め込み状態(*in vivo)や、生体から取り出した細胞や組織に対して(*in vitro)直接接触する形態で利用する新しいバイオメディカルエレクトロニタスデバイスの研究が内外で活発に進められている。我々はこれまで、各種の生体埋め込みイメージセンサ^(1)-(3)やオンチップ光電気神経インターフェース(4)、ダルコースセンサ(5)(6)などの提案•実証を行ってきた。これらのデバイスはいずれも有線駆動であり、特にin vivo*においては実用上の制約となっていた。バイオメディカルエレクトロニタスのワイヤレス化についても各種の取り組みがなされている。目的とする機能と、許容されるシステムサイズによって利用される電力伝送の方法は異なるが、多くの場合は電磁波(RF)による電力伝送技術が利用される。RF電力伝送では、電力を送る側と受ける側の両方にコイルを準備し、コイル間の電磁的な結合によって電力を伝える。容易に想像されるように受電コイルのサイズが小さくなると電力伝送の効率は下がる。