(57)【要約】  本開示は、光コネクタ用フェルール、光コネクタおよび複合ファイバ接続構造体に関する。本開示の一実施形態に係る光コネクタ用フェルールは、第１貫通孔１３を有する固定フェルール１０と、複合ファイバ２０と、第２貫通孔５３を有する接続フェルール５０と、を備える。複合ファイバ２０は、第１光ファイバ２１と、信号配線２２と、を有し、固定フェルール１０の第１貫通孔１３内に配置されている。接続フェルール５０は、導電路５５を有する。固定フェルール１０の第２端面１２と接続フェルール５０の第３端面５１とが互いに対向するように位置し、第１光ファイバ２１の端部と第２貫通孔５３の端部とが接続し、信号配線２２と導電路５５とが接続している。
2020045669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端面と、前記第１端面と反対側の第２端面と、前記第１端面から前記第２端面にかけて貫通する第１貫通孔と、を有する筒状の第１フェルールと、
第１光ファイバと、前記第１光ファイバに沿って位置する貫通部と、を有し、一端部が前記第２端面にまで延びて前記第１貫通孔内に配置された複合ファイバと、
第３端面と、前記第３端面と反対側の第４端面と、前記第３端面から前記第４端面にかけて貫通する第２貫通孔と、を有する筒状のフェルール本体、および前記第３端面から前記第２貫通孔に沿って位置する線状部、を含む第２フェルールと、を備え、
前記第２端面と前記第３端面とが互いに対向するように位置しており、
前記貫通部と前記線状部とが接続している、光コネクタ用フェルール。
【請求項２】
前記貫通部は、導電部材で構成された信号配線であり、
前記線状部は、前記信号配線と電気的に接続する導電路である、請求項１記載の光コネクタ用フェルール。
【請求項３】
前記貫通部は、管状路であり、
前記線状部は、前記管状路と連通する流路である、請求項１記載の光コネクタ用フェルール。
【請求項４】
前記第２端面と前記第３端面との間に位置するシール部材を更に備えており、
該シール部材は、前記管状路と前記流路のそれぞれに連通する第３貫通孔を有している、請求項３記載の光コネクタ用フェルール。
【請求項５】
前記第１フェルールおよび前記フェルール本体の少なくとも一方がジルコニアからなる、請求項１〜４のいずれか１つに記載の光コネクタ用フェルール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の光コネクタ用フェルールと、
前記第２端面と前記第３端面が対向する領域を外囲するスリーブと、を備える光コネクタ。
【請求項７】
請求項６記載の光コネクタと、
前記第２貫通孔内に配置され、前記第１光ファイバの前記第１端部と前記フェルール本体の前記第３端面側に位置する第３端部との間で光結合する第２光ファイバと、を備える複合ファイバ接続構造体。
【請求項８】
第３端面と、前記第３端面と反対側の第４端面と、前記第３端面から前記第４端面にかけて貫通する第２貫通孔と、を有する筒状のフェルール本体、および前記第３端面から前記第２貫通孔に沿って位置する線状部を含む接続フェルール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光コネクタ用フェルール、光コネクタおよび複合ファイバ接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえばマウスやラットなどの齧（げっ）歯類およびマーモセットなどの小動物の脳から神経活動の情報を電気信号として一定期間にわたって記録するために、小動物の生体脳にワイヤ電極などを刺入して固定させる場合がある。さらなる情報取得のために、生体脳に光を照射して光刺激を与えたり、生体脳に薬剤を与えたりして、その反応を電気信号として記録することが考えられる。さらに、生体脳表面の状態を反射光による画像として記録することが考えられる。これらを考慮して、ワイヤ電極のみならず、光の照射または受光のための光路および薬剤などを注入するための流路を一本にまとめた多機能ファイバが開発されている（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Andres Canales, et al. "Multifunctional fibers for simultaneous optical, electrical and chemical interrogation of neural circuits in vivo" Nature Biotechnology, 33, 277-284(2015)
【発明の概要】
【０００４】
本開示の光コネクタ用フェルールは、第１フェルールと、複合ファイバと、第２フェルールと、を備える。第１フェルールは、筒状であり、第１端面と、前記第１端面と反対側の第２端面と、前記第１端面から前記第２端面にかけて貫通する第１貫通孔と、を有している。複合ファイバは、第１光ファイバと、前記第１光ファイバに沿って位置する貫通部と、を有し、一端部が前記第２端面にまで延びて前記第１貫通孔内に配置されている。第２フェルールは、第３端面と、前記第３端面と反対側の第４端面と、前記第３端面から前記第４端面にかけて貫通する第２貫通孔と、を有する柱状のフェルール本体、および前記第３端面から前記第２貫通孔に沿って位置する線状部を含む。前記第２端面と前記第３端面とが互いに対向するように位置し、前記貫通部と前記線状部とが接続している。
【０００５】
本開示の光コネクタは、上記の光コネクタ用フェルールと、前記第２端面と前記第３端面が対向する領域を外囲するスリーブと、を備える。
【０００６】
本開示の複合ファイバ接続構造体は、上記の光コネクタと、前記第２貫通孔内に配置され、前記第１光ファイバの前記第１端部と前記フェルール本体の前記第３端面側に位置する第３端部との間で光結合する第２光ファイバと、を備える。
【０００７】
本開示の接続フェルールは、第３端面と、前記第３端面と反対側の第４端面と、前記第３端面から前記第４端面にかけて貫通する第２貫通孔と、を有する柱状のフェルール本体、および前記第２貫通孔に沿って位置し、前記第３端面に一部が露出する線状部と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の第１実施形態の複合ファイバ接続構造体を示す断面図である。
【図２Ａ】第１実施形態の接続フェルールおよび外部光ファイバの斜視図である。
【図２Ｂ】第１実施形態の固定フェルールおよび複合ファイバの斜視図である。
【図３Ａ】第１実施形態の接続フェルールの端面図である。
【図３Ｂ】第１実施形態の固定フェルールの端面図である。
【図４】第１実施形態の複合ファイバ接続構造体の部分拡大断面図である。
【図５Ａ】第２実施形態の接続フェルールおよび外部光ファイバの斜視図である。
【図５Ｂ】第２実施形態の固定フェルールおよび複合ファイバの斜視図である。
【図６Ａ】第２実施形態の接続フェルールの端面図である。
【図６Ｂ】第２実施形態の固定フェルールの端面図である。
【図７】第２実施形態の複合ファイバ接続構造体の部分拡大断面図である。
【図８Ａ】第３実施形態の接続フェルールの端面図である。
【図８Ｂ】第３実施形態のシール材の端面図である。
【図９】第３実施形態の複合ファイバ接続構造体の部分拡大断面図である。
【図１０】生体実験用複合インターフェイス装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る複合ファイバ接続構造体の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本開示の第１実施形態の複合ファイバ接続構造体を示す断面図である。本実施形態の複合ファイバ接続構造体１００は、例えば、齧（げっ）歯類やマーモセットなどの実験用小動物の脳から神経活動の情報を得ること、電気信号または薬液に応じた脳細胞を観察すること等に用いられる。図１では、光ファイバと信号配線とを含む複合ファイバが脳内部に留置された例を示している。複合ファイバ接続構造体１００は、上記脳に固定された他の部品との間で光信号、電気信号および薬液等の送受が行なわれるものでもよい。また、複合ファイバ接続構造体１００は、脳等に固定されずに用いられてもよい。複合ファイバ接続構造体１００を固定しない場合には、マニピュレータを用いて、固定フェルール（後述）を保持し、測定毎にマニピュレータを使って、複合ファイバ接続構造体１００が脳内に入る深さを深く、または浅くして、測定することもできる。
【００１０】
複合ファイバを実際に使用するには、光路である光ファイバを受発光装置などに接続し、電極線を電気信号の送受信装置などに接続し、流路を、チューブなどを介して薬液タンクや送液装置などに接続する。従来の複合ファイバは、直径が２００〜５００μｍ程度であるので、顕微鏡下で手作業によって前記の外部装置と接続する必要があり、多大な作業時間を要するとともに、熟練した作業者でなければ接続作業を実施することが困難である。そこで、本開示では、短時間で簡単に複合ファイバを外部装置に接続することが可能な光コネクタ用フェルール、光コネクタおよび複合ファイバ接続構造体を提供することを目的としている。
【００１１】
複合ファイバ接続構造体１００は、実験用小動物の脳に固定される側と、これに外部から接続する側とのふたつの構成を含んでいる。固定される側は、固定フェルール１０と複合ファイバ２０とを含み、接続する側は、接続フェルール５０と第２光ファイバ６０とを含む。それぞれの構成について以下に説明する。
【００１２】
図２Ａは、第１実施形態の接続フェルールおよび外部光ファイバの斜視図であり、図２Ｂは、第１実施形態の固定フェルールおよび複合ファイバの斜視図である。図３Ａは、第１実施形態の接続フェルールの端面図であり、図３Ｂは、第１実施形態の固定フェルールの端面図である。固定フェルール１０は、第１端面１１と、第１端面１１と反対側の第２端面１２と、第１端面１１から第２端面１２にかけて貫通する第１貫通孔１３と、を有する筒状の第１フェルールである。本実施形態の固定フェルール１０は、円筒状であるが、筒状であれば特に限定されない。本実施形態の第１貫通孔１３は、孔内に配置される複合ファイバ２０の外形寸法に応じた内径を有している。複合ファイバ２０は、第１光ファイバ２１と、第１光ファイバ２１に沿って位置する信号配線２２（貫通部）と、を有し、第２端面１２に一端部２４が位置するように第１貫通孔１３内に配置されている。複合ファイバ２０は、固定フェルール１０の第１端面１１からさらに軸線方向外方に突出している。固定フェルール１０は、生体である、たとえば実験用小動物の頭部の頭皮３０および頭骨３１を貫通し、第１端面１１が脳３４側であり、第２端面１２が外部側となるように固定される。このような固定フェルール１０の頭部への固定作業は、術者がマニュピュレータを用いて固定フェルール１０を把持し、脳３４の測定対象部位に装着される。固定フェルール１０は、歯科用セメントから成る接合材３７によって、頭骨３１にしっかりと固定される。複数種類の接合材３７を層状に重ねて固定フェルール１０を固定してもよい。
【００１３】
頭部の所定の測定対象部位に装着された固定フェルール１０の第１貫通孔１３に、複合ファイバ２０が挿入されている。前述のように、複合ファイバ２０は、光を脳細胞に出射するまたは脳細胞からの光が入射する第１光ファイバ２１と、第１光ファイバ２１の周囲にあって、第１光ファイバ２１に沿って延びる信号配線２２とを含んでいる。第１光ファイバ２１は、単一の光ファイバで構成されていてもよく、複数の光ファイバを束ねたファイバ束であってもよい。ファイバ束の場合、測定部位からの反射光を各ファイバで受光することにより、各ファイバで受光した光を画素とする画像データを取得することができる。なお、脳細胞からの光は、例えば、脳細胞自体の発光または蛍光である。蛍光の場合には、外部から脳細胞に励起光を照射して、蛍光を発光させる。
【００１４】
信号配線２２は、第１光ファイバ２１の周囲を被覆する樹脂内に導電性部材が配線状に埋設されている。導電性部材は、たとえば、炭素（カーボンナノファイバ）やＢｉ−Ｓｎ系合金などを用いることができる。信号配線２２は、外部から電気信号を入力して脳細胞に電気刺激を付与したり、脳細胞で生じた電気信号を出力したりすることができる。信号配線２２は、１または複数設けられる。実験内容によって、一部の信号配線２２を使用するようにしてもよく、全ての信号配線２２を使用するようにしてもよい。複合ファイバ２０の他端部２５が、脳３４内に位置しており、この他端部２５において、光の入出力および電気信号の入出力が行われる。
【００１５】
接続フェルール５０は、第３端面５１と、第３端面５１と反対側の第４端面５２と、第３端面５１から第４端面５２にかけて貫通する第２貫通孔５３と、を有する筒状のフェルール本体５４および第２貫通孔５３に沿って位置し、第３端面５１に一部が露出する導電路５５と、を含む第２フェルールである。本実施形態では、フェルール本体５４には、第２貫通孔５３と、その周囲に、軸線方向に延びる溝５４ａが形成されており、導電路５５は、この溝５４ａ内に設けられる。導電路５５は、複合ファイバ２０の信号配線２２に対応しており、信号配線２２の配線数に合わせて１または複数位置する。
【００１６】
導電路５５は、線状部であって、例えば、導電性材料を含む導電性ペーストなどによって溝５４ａ内が埋められたものであってもよく、金属細線などの導電線が溝５４ａ内に配置され固定されたものであってもよく、導電線が導電性ペーストで埋設されたものであってもよい。本実施形態では、導電路５５は、第３端面５１から第２貫通孔５３に沿って位置している。後述のように、複合ファイバ２０の信号配線２２と電気的に接続するために、導電路５５の一部は、第３端面５１に露出しており、第４端面５２には、必ずしも露出する必要は無い。導電路５５は、外部装置と電気的に接続するために、第３端面５１以外のいずれかの位置で一部が露出し、その部分を介して外部装置に接続するように構成されていればよい。たとえば、前述のように、導電路５５が導電線を含んでいれば、長尺の導電線を使用することで、導電線をリード線などとして外部装置と直接接続するように構成することもできる。
【００１７】
第２光ファイバ６０は、その一端部（第３端部）が、接続フェルール５０の第３端面５１側に位置しており、複合ファイバ２０の第１光ファイバ２１と光結合するように構成されていればよい。第１光ファイバ２１のファイバ径（コア径）と、第２光ファイバ６０のファイバ径（コア径）とが、必ずしも同一である必要はなく、異なっていてもよい。本実施形態では、第１光ファイバ２１は、複数の光ファイバで構成されたファイバ束であり、第２光ファイバ６０も、第１光ファイバ２１と同一構成のファイバ束である。ただし、第２光ファイバ６０は、単一の光ファイバでもよい。また、第２光ファイバ６０の他端部は、接続フェルール５０からさらに延びた先で外部装置と接続する。第２光ファイバ６０がファイバ束である場合に、第２光ファイバ６０のファイバ数が、第１光ファイバ２１のファイバ数よりも多くてもよい。第２光ファイバ６０の各ファイバのコア径を、第１光ファイバ２１の各ファイバのコア径より小さくしてもよい。この場合には、光の出射側がより高精細になり、画像精度（解像度）の向上に有利である。
【００１８】
図４は、第１実施形態の複合ファイバ接続構造体の部分拡大断面図である。固定フェルール１０と接続フェルール５０とは、固定フェルール１０の第２端面１２と接続フェルール５０の第３端面５１とが互いに対向するように位置する。本実施形態では、第２端面１２と第３端面５１とが対向し、かつ第２端面１２と第３端面５１とが当接している。第１光ファイバ２１の第２端面１２側に位置する端部（第１端部）と第２貫通孔５３の第３端面５１側に位置する端部（第２端部）とが接続する。第２貫通孔５３内には、第２光ファイバ６０が配置されており、第３端面５１側の端部には、第２光ファイバ６０の一端部が位置している。すなわち、第１光ファイバ２１の第２端面１２側に位置する端部と、第２光ファイバ６０の第３端面５１側に位置する端部とが、光結合によって接続される。また、複合ファイバ２０の貫通部である信号配線２２と、導電路５５とが電気的に接続される。
【００１９】
予め固定フェルール１０の第１貫通孔１３内に複合ファイバ２０を配置させ、頭骨３１に固定させておく。一方で、接続フェルール５０の第２貫通孔５３内に第２光ファイバ６０を配置させておく。接続作業は、接続フェルール５０の第３端面５１を、固定されている固定フェルール１０の第２端面１２に当接させるだけである。接続フェルール５０は、外部装置と接続可能となっているので、短時間で簡単に複合ファイバを外部装置に接続することが可能となる。接続作業をさらに容易にするために、本実施形態では、スリーブ８０を用いている。スリーブ８０は、固定フェルール１０および接続フェルール５０の両方に外嵌する筒状部材である。スリーブ８０の軸線と、固定フェルール１０の軸線と、接続フェルール５０の軸線とは一致する。固定フェルール１０の第２端面１２の周囲をスリーブ８０によって外囲しておく。スリーブ８０の一部を第２端面１２から外方に突出するようにしておき、スリーブ８０の内周面と第２端面１２で囲まれる空間を設ける。接続フェルール５０をスリーブ８０に嵌入すると、軸合わせが成され、接続フェルール５０を固定フェルール１０まで突き当てれば、固定フェルール１０の第２端面１２と接続フェルール５０の第３端面５１とが当接する。スリーブ８０は、長さ方向に沿ってスリットを有する割りスリーブでもよい。
【００２０】
固定フェルール１０および接続フェルール５０のフェルール本体５４は、いずれもセラミック材料で構成されている。セラミック材料としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チッ化アルミ（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、チッ化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、フェライトおよびムライトなどであれば使用可能である。これらの中でも、特に生体適合性に優れている点で、ジルコニアが好ましい。セラミック材料がジルコニアであるときに、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、たとえばイットリア等の安定化剤が挙げられる。
【００２１】
固定フェルール１０およびフェルール本体５４は、たとえば以下の各工程により作製することができる。まず、ジルコニア等のセラミック原料の粉末をバインダとともに混練して混合材料を作製する。バインダは、適宜設定して用いることができ、例えば、熱可塑性ポリマーでもよく、親水性ポリマーでもよい。次に、この混合材料を、固定フェルール１０およびフェルール本体５４の所定形状（空間部分）を有する金型内を用いて加圧成形し、生成形体を作製する。その後、この生成形体を約１３００〜１４００℃の温度で焼成する。以上の工程で、ジルコニアを含むセラミックスからなる固定フェルール１０およびフェルール本体５４を作製することができる。
【００２２】
接続フェルール５０の導電路５５は、例えば銅、銀または金等の金属材料からなる。金属材料は、線材でもよくペースト（ペーストが固化されたもの）でもよい。一例として、導電路５５は銅線である。導電路５５が銅線である場合には、樹脂接着剤等でフェルール本体５４に固定することができる。また、Ｂｉ−Ｓｎ系合金等を導電路５５として使うこともできる。
【００２３】
次に、第２実施形態について説明する。図５Ａは、第２実施形態の接続フェルールおよび外部光ファイバの斜視図であり、図５Ｂは、第２実施形態の固定フェルールおよび複合ファイバの斜視図である。図６Ａは、第２実施形態の接続フェルールの端面図であり、図６Ｂは、第２実施形態の固定フェルールの端面図である。図７は、第２実施形態の複合ファイバ接続構造体の部分拡大断面図である。第２実施形態は、複合ファイバ２０Ａが、さらに管状路２３を有する点、接続フェルール５０Ａが、導電路５５Ａおよび流体流路５６を有する点で第１実施形態と異なっており、その他の構成は同じであるので、同じ構成には同じ参照符号を付して説明は省略する。
【００２４】
複合ファイバ２０Ａは、第１光ファイバ２１および信号配線２２に加え、さらに管状路２３を有している。管状路２３は、信号配線２２と同様の貫通部である。管状路２３内は、空洞であり、この中を流体が流れることができる。接続フェルール５０Ａは、第１実施形態の溝５４ａの代わりに、第２貫通孔５３に沿って位置する複数の貫通孔を有している。貫通孔は、第２貫通孔５３と同様に、第３端面５１から第４端面５２にわたって設けられている。複数の貫通孔のうち一部は、そのまま流体流路５６であり、残りの一部は、孔内に導電材が埋められるなどして導電路５５Ａとなる。本実施形態の導電路５５Ａは、第１実施形態の導電路５５と同様に、導電性材料を含む導電性ペーストなどによって貫通孔内が埋められたものであってもよく、金属細線などの導電線が貫通孔内に配置され固定されたものであってもよく、導電線が導電性ペーストで埋設されたものであってもよい。
【００２５】
固定フェルール１０と接続フェルール５０Ａとは、固定フェルール１０の第２端面１２と接続フェルール５０の第３端面５１とが互いに対向するように位置する。本実施形態では、第２端面１２と第３端面５１とが対向し、かつ第２端面１２と第３端面５１とが当接している。第１光ファイバ２１の第２端面１２側に位置する端部と、第２光ファイバ６０の第３端面５１側に位置する端部とが、光結合によって接続される。複合ファイバ２０の信号配線２２と導電路５５Ａとが電気的に接続される。複合ファイバ２０の管状路２３と流体流路５６とが連通する。これにより、外部装置から実験に使用する薬液などの液体、各種のガスなどの流体を脳細胞に供給することができる。
【００２６】
次に、第３実施形態について説明する。図８Ａは、第３実施形態の接続フェルールの端面図であり、図８Ｂは、第３実施形態のシール材の端面図である。図９は、第３実施形態の複合ファイバ接続構造体の部分拡大断面図である。第３実施形態は、固定フェルール１０と接続フェルール５０Ａとの間にさらにシール部材７０を備える点で第２実施形態と異なっており、その他の構成は同じであるので、同じ構成には同じ参照符号を付して説明は省略する。接続フェルール５０Ａにおいて、たとえば、外部装置との接続などを理由に、導電路５５Ａおよび流体流路５６のサイズや位置などが制限され、複合ファイバの信号配線２２および管状路２３と直接接続できない場合もある。そのような場合、固定フェルール１０の第２端面１２と接続フェルール５０の第３端面５１との間にシール部材７０を配置して、これらを接続する。
【００２７】
シール部材７０には、信号配線２２と導電路５５Ａとを電気的に接続するための導電部７１と、管状路２３と流体流路５６のそれぞれに連通する第３貫通孔７２と、第１光ファイバ２１と第２光ファイバ６０とが光結合するためのギャップとなる貫通孔７３と、が位置している。シール部材７０は、実験で使用される薬液などの流体に対する耐性を有し、気密性および水密性を有するような材料で構成されていればよく、たとえば、シリコン樹脂等の比較的低弾性の樹脂材料で構成されている。導電部７１は、たとえば、導電性樹脂材料で構成される。導電部７１は、シール部材７０と同じ程度の弾性率のものとして、弾性率の差による応力を低減するようにしてもよい。また、導電部７１は、シール部材７０よりも弾性率が大きいものとして、通電の信頼性を向上させるようにしてもよい。
【００２８】
管状路２３と流体流路５６を利用して脳細胞に供給する薬液は、たとえば、ウイルスを含む液または毒素を含む液等である。この場合、ウイルスを脳に投入し、遺伝子発現を行ったり、TTX(テトロドトキシン)のふぐ毒などを投与して、神経の機能を停止させたりする。つまり、薬液（薬物）またはウイルス等に対する脳細胞の活動または変化等を観察することができる。
【００２９】
固定フェルール１０と接続フェルール５０Ａとは、固定フェルール１０の第２端面１２と接続フェルール５０の第３端面５１とが互いに対向するように位置する。本実施形態では、第２端面１２と第３端面５１とが対向し、これらの間にシール部材７０が位置している。固定フェルール１０の第２端面１２と接続フェルール５０の第３端面５１とは、シール部材７０に当接している。第１光ファイバ２１の第２端面１２側に位置する端部と、第２光ファイバ６０の第３端面５１側に位置する端部とが、シール部材７０の貫通孔７３を介して光結合によって接続される。複合ファイバ２０の信号配線２２と導電路５５Ａとは、シール部材７０の導電部７１を介して電気的に接続される。複合ファイバ２０の管状路２３と流体流路５６とは、シール部材７０の貫通孔７２を介して連通する。
【００３０】
外部装置としては、たとえば脳波計測（Electroencephalogram；略称ＥＥＧ）装置があり、脳組織の活動情報を複合ファイバ接続構造体１００によって、電気信号として取り出すことができる。また、外部装置は、画像認識装置、撮像装置または発光装置等の、光信号の送受を行うものでもよい。この場合には、脳細胞の変化等を画像により目視確認することができる。また、撮像を容易にするための照明を行うこともできる。また脳細胞に光刺激を与えて、その結果を電気信号または画像として確認することもできる。
【００３１】
より具体的には、次のとおりである。電気信号を測定する装置として、脳波計測器が挙げられる。電気を流す装置としては、アイソレータが挙げられる。これにより、神経細胞の働きでどのような電気信号が発せられているかを測定することができる。光を測定する装置としては、フォトディテクタや光電子倍増管、映像として見るまたは記録する場合は、対物レンズを介して、カメラで映像を見ることもでき、撮影することもできる。光刺激源としては、レーザーダイオードやＬＥＤ等が挙げられる。刺激に用いる光は、例えば可視光である。流体に関しては、シリンジポンプによる薬液等の送液ができる。チューブ９４としては、ポリエチレン等の樹脂製のチューブを用いることができる。このチューブ介して、流体の吐出や吸引が出来る。
【００３２】
図１０は、生体実験用複合インターフェイス装置の構成を示す模式図である。生体実験用複合インターフェイス装置は、接続フェルール５０および第２光ファイバ６０に、さらに導電路５５Ａに電気的に接続されたリード線９０、リード線９０と外部装置と接続するための接続端子９１、第２光ファイバ６０に光接続された第３光ファイバ９２、第３光ファイバと外部装置とを接続するための接続端子９３、流体流路５６に接続されたチューブ９４、チューブ９４と外部装置とを接続するために接続端子９５を備える。接続フェルール５０および第２光ファイバ６０を、実験用生体脳に予め固定された固定フェルール１０および複合ファイバ２０に接続することで、実験用生体脳と外部装置とを接続することができる。
【００３３】
前述の実施形態では、対象部位として、頭皮３０、頭骨３１、硬膜３２、脳３４について述べたが、本開示の他の実施形態では、たとえば、生体であって上記接合材３７と同様の接合部材で固定できる部位に用いられてもよい。また、必ずしも生体に対して動かないように固定される必要はなく、前述の実施形態の複合ファイバ接続構造体が例えば血管または消化器官内の観察に用いられてもよい。さらに、固定フェルールおよび接続フェルールのフェルール本体は、その中心軸線に垂直な断面が、円形、四角形、三角形、五角形などの多角形であってもよい。また、固定フェルールおよびフェルール本体の上記断面は、基本的に円形であって円周の一部または軸対称に直線状であるもの、すなわち軸直角断面がＤ字状または略長円状等であって、周面の一部または軸対称部位に平面部分が設けられてもよい。このような平面部分があれば、ピンセット等で持ちやすいので、取り扱いがより容易になる。
【００３４】
本開示は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００３５】
１０    固定フェルール
１１    第１端面
１２    第２端面
１３    第１貫通孔
２０    複合ファイバ
２０Ａ  複合ファイバ
２１    第１光ファイバ
２２    信号配線
２３    管状路
２４    一端部
２５    他端部
３０    頭皮
３１    頭骨
３２    硬膜
３４    脳
３７    接合材
５０    接続フェルール
５０Ａ  接続フェルール
５１    第３端面
５２    第４端面
５３    第２貫通孔
５４    フェルール本体
５４ａ  溝
５５    導電路
５５Ａ  導電路
５６    流体流路
６０    第２光ファイバ
７０    シール部材
７１    導電部
７２    貫通孔
７３    貫通孔
８０    スリーブ
９０    リード線
９１    接続端子
９２    第３光ファイバ
９３    接続端子
９４    チューブ
９５    接続端子
１００  複合ファイバ接続構造体
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2020045669.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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