正在開(kāi)發(fā)人工視網(wǎng)膜的日本東北大學(xué)研究生院工程學(xué)研究系教授小柳光正領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，試制出可從外部向植入眼球的人工視網(wǎng)膜用LSI無(wú)線供電的系統(tǒng)。該小組在正在舉行的半導(dǎo)體國(guó)際會(huì)議“2007 International Conference on Solid State Devices and Materials（SSDM）”（筑波國(guó)際會(huì)議中心）上發(fā)表了相關(guān)成果（發(fā)表序號(hào)：P-11-1）。  

　　本次公布的系統(tǒng)使用電磁感應(yīng)型無(wú)線供電方式。配備有小型電池，通過(guò)嵌入眼鏡透鏡的一次線圈，以電磁感應(yīng)方式，向眼球透鏡——水晶體中嵌入的二次線圈供電。此次主要開(kāi)發(fā)的是二次線圈和對(duì)二次線圈接收的交流電流進(jìn)行直流整流的肖特基二級(jí)管兩部分。  

　　其中，二次線圈以使用鍍銅（Cu）的大馬士革工藝（Damascene Processe）制成。線圈的直徑根據(jù)水晶體的大小設(shè)定為1cm，布線寬度設(shè)定為1mm。絕緣層采用SiO2，Cu線繞了兩圈。匝數(shù)僅為2，是因?yàn)椤按舜蜗肱宥尉€圈獲得4.5V感應(yīng)電勢(shì)所需要的匝數(shù)”（小柳研究室）。最終結(jié)果是需要20匝左右。  

頻率高會(huì)使眼球發(fā)熱  

　　此次的試制結(jié)果表明，在一次線圈為50匝，二次線圈為20匝時(shí)，以約100MHz為中心，在3M～300MHz交流頻率下，可獲得4.5V的電壓。但是，在選擇頻率時(shí)應(yīng)該注意多項(xiàng)因素。“如果頻率超過(guò)100MHz而接近GHz，電磁波會(huì)使眼球發(fā)熱。而頻率只有3M～4MHz時(shí)，又會(huì)違反電波法的規(guī)定。因此，選擇RFID標(biāo)簽（無(wú)線標(biāo)簽）使用的13.56MHz比較實(shí)際”（小柳研究室）。  

　　另外，如何降低包括LSI在內(nèi)的眼球內(nèi)電路的功耗，也是供電系統(tǒng)研究中十分重要的一點(diǎn)。“眼球細(xì)胞在溫度上升3℃以上時(shí)會(huì)受損。因此，準(zhǔn)備將功耗設(shè)定在50mW以下，以確保安全”（小柳研究室）。  

　　小柳研究小組2005年還與東北大學(xué)醫(yī)學(xué)系研究人員聯(lián)手，證實(shí)了對(duì)兔子的視神經(jīng)末梢施加人工電刺激時(shí)，神經(jīng)會(huì)傳遞與視網(wǎng)膜實(shí)際受光時(shí)相同的波形信號(hào)。