郭 媛元

所属大学
東北大学
部局
学際科学フロンティア研究所
職名
助教
関連領域
デバイス・テクノロジー

専門分野

神経工学、医工学

研究キーワード

神経工学
生体電子工学
多機能ファイバ

所属学会

Materials Research Society
Society for Neuroscience
Japan Neuroscience Society

研究室URL

研究テーマ

脳機能の解明に向けた多機能ファイバ・センサの開発

研究概要

 私は脳機能の理解や脳病態の解明のため、光操作・測定、電気生理、神経やグリア細胞からの化学物質のセンシング、および薬剤送達などの機能を集積できるデバイスの開発を行なっています。さらに、開発した技術を用いて、今まで解明されていない生物学の問題、特に、脳神経疾患についての研究を行っています。
 私たちの脳には1000億個以上の神経細胞やグリア細胞からなる複雑な回路網が形成され、化学信号や電気信号等様々な信号をやりとりして働いています。これまで、神経細胞の電気活動を記録できる技術は既に成熟しています。しかし、脳内の細胞間がやり取りするのは繊細な化学信号であり、それらの活動を非標識で観察する技術がまだ発達していません。それ故、脳内の多様な化学信号を精密に記録できる技術が必要になってきます。私は、脳機能を記録・操作できる多機能ファイバと半導体センサを組み合わせることにより、脳内の電気・化学活動を非標識で測定できる化学イメージングデバイスの開発を行っています(Y.Guo* et al, PloS ONE, 2020, Y.Guo* et al, Biosen. Bioelectron., 2021) 。さらに、新規複合材料を用いるファイバ (Y.Guo* et al, ACS Nano, 2017)を開発し、未踏領域である生体内ファイバ電気化学にも挑戦しています。
 2019年に東北大学で多機能ファイバを製作できる熱延伸装置を自ら組み立て、革新的なファイバの研究を本学で自立的に進められるようになりました。
 私は、材料、化学、電気工学、生命科学など様々な分野を融合し、次世代の革新的医工学技術の創造に貢献したいと考えています。さらに、開発した技術は、基礎研究や臨床応用への様々な展開が期待されています。