Frey国際主幹研究ユニット

当研究室では、バイオエレクトロニクスやバイオセンサー、即ち工学、生物学及びナノテクノロジーの間のインタフェースの学際的研究分野に焦点を合わせています。ラボオンチップ診断・神経インタフェース・創薬スクリーニングシステムなどの次世代の医療機器は、バイオエレクトロニクスによってさらに強化され、生命システムとの相互作用する方法を変えるポテンシャルがあります。
当研究室の強みは生物学的用途のCMOS集積マイクロセンサーです。神経回路網とインターフェースする高解像度の微小電極アレイをデザインし用いることで、システムレベルでの神経挙動の理解を進めます。また単一の細胞の定量的測定のための高度なバイオセンサーも構築する予定です。

研究テーマ

• バイオエレクトロニクス
• バイオセンサー
• 混載信号回路の設計
• 神経インターフェース

主要論文

1. M. Fiscella, K. Farrow, I. L. Jones, D. Jäckel, J. Müller, U. Frey, D. J. Bakkum, P. Hantz, B. Roska, and A. Hierlemann:
   "Recording from Defined Populations of Retinal Ganglion Cells Using a High-Density CMOS-Integrated Microelectrode Array with Real-Time Switchable Electrode Selection"
   Journal of Neuroscience Methods, vol. 211, no. 1, pp. 103-113, 2012
2. D. Jäckel, U. Frey, M. Fiscella, F. Franke and A. Hierlemann:
   "Applicability of Independent Component Analysis on High-Density Microelectrode Array Recordings"
   Journal of Neurophysiology, vol. 108, no. 1, pp. 334-348, 2012
3. * A. Hierlemann, U. Frey, S. Hafizovic, F. Heer:
   "Growing Cells atop Microelectronic Chips: Interfacing Electrogenic Cells in Vitro with CMOS-based Microelectrode Arrays"
   Proceedings of the IEEE, vol. 99, No. 2, pp. 252-284, 2011
4. * U. Frey, J. Sedivy, F. Heer, R. Pedron, M. Ballini, J. Mueller, D. Bakkum, S. Hafizovic, F. D. Faraci, F. Greve, K.-U. Kirstein, and A. Hierlemann:
   "Switch-matrix-based high-density microelectrode array in cmos technology"
   IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 45, no. 2, pp. 467-482, 2010
5. * U. Frey, U. Egert, F. Heer, S. Hafizovic, and A. Hierlemann:
   "Microelectronic System for High-Resolution Mapping of Extracellular Electric Fields Applied to Brain Slices"
   Biosensors and Bioelectronics, vol. 24, no. 7, pp. 2191-2198, 2009
6. * C. D. Sanchez-Bustamante, U. Frey, J. M. Kelm, A. Hierlemann, and M. Fussenegger:
   "Modulation of Cardiomyocyte Electrical Properties Using Regulated Bone Morphogenetic Protein-2 Expression"
   Tissue Engineering Part A, vol. 14, no. 12, pp. 1969-1988, 2008
7. * U. Frey, M. Graf, S. Taschini, K.-U. Kirstein, and A. Hierlemann:
   "A digital CMOS architecture for a micro-hotplate array"
   IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 42, pp. 441- 450, 2007