神経記録のための43 $μ$m × 269 $μ$m 光適応型自律型光電子マイクロシステム
IEEE transactions on biomedical circuits and systems
|January 12, 2026
まとめ
本研究では、CMOSバルク自体を光起電力源として利用する、新しいテザーレス神経記録マイクロシステムを紹介します。この電力適応型システムは、利用可能な光に応じて帯域幅を向上させ、安定した神経信号記録を維持します。
科学分野:
- 生体医工学
- マイクロ電子システム
- 神経科学技術
背景:
- 神経記録システムは、移動性を制限し感染リスクを高める、テザー付き電源を必要とすることがよくあります。
- 既存のワイヤレスマイクロシステムは、変動する環境条件下での電力管理と信号整合性において課題に直面しています。
主な方法:
- 電力生成のためにシリコン光起電力接合を作成するために、前方バイアスされたCMOSバルクを利用しました。
- 電力分配を調整する電力適応型アンプ設計を実装しました。
- AlGaAsマイクロスケール発光ダイオード（μLED）を介した光データ伝送のためにパルス位置変調（PPM）を採用しました。
- 光誘起効果を分析するためのシミュレーション方法論を開発しました。
結論:
- 前方バルクCMOSマイクロシステムは、自己給電型ワイヤレス神経記録のための実行可能なソリューションを提供します。
- 電力適応型設計により、さまざまな光条件下で安定したパフォーマンスが保証されます。
- 開発されたシミュレーション方法論は、光電子システムにおける光誘起効果の理解と軽減に役立ちます。
