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微生物を能動的コンテナとするマイクロ配送システム

Research Project

Project/Area Number 16656081
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

橋本 浩一  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80228410)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 亮介  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (50374989)
小野 貴彦  広島市立大学, 情報科学部・情報機械システム工学科, 助手 (20312613)
Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords微生物 / 運動制御 / 微小操作 / マイクロシステム / マイクロコンテナ / ビジュアルサーボ
Research Abstract

本研究では,微生物群を自立的に運動できるコンテナ群とみなし,その運動を制御することで多種多様な微小対象を効率的に輸送・分配できるマイクロ輸送システムの構築を目標とした.具体的には,電場の方向に沿って運動する性質(走電性)と外部の物質を取り込む性質の両方をもつ微生物を利用し,その運動を電場により制御することを想定した.
本年度は,走電性をもつ微生物の一種であるゾウリムシを対象とし,その運動制御の実現に焦点を絞った.まず,電場により微生物の運動制御をおこなうため,電極を有する実験用流路の設計と製作をおこなった.これまでの研究で使用した流路の場合,電極の配置により生成できる電場の方向に制限があった.この問題を克服するため,複数の電極を容器周辺部に配置した流路を設計し製作した.各電極のへの電圧入力を個別に設定することで,流路内の電場の方向を任意に制御することが可能である.流路内の全領域で同じ方向へ電場を生成することも可能であり,さらに領域ごとに異なる方向へ電場を生成することも可能である.
製作した流路の有効性を検証するため,数倍の大きさの流路を作成し,その中の電位分布を測定することで流路内に任意の方向へ電場を作成できていることを確認した.また,作成した流路を用いて,微生物群を希望の方向へ誘導することにも成功した.
今後の展開としては,能動コンテナとしての利用を想定した運動制御の手法を検討し,制御手法や流路デザインの検討・改良をおこなう予定である.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2006 2005

All Journal Article (11 results)

  • [Journal Article] Organized Motion Control of a lot of Microorganisms Using Visual Feedback2006

    • Author(s)
      K.Takahashi, N.Ogawa, Hiromasa Oku, K.Hashimoto
    • Journal Title

      2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2006) (発表決定)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microrobotic Visual Control of Motile Cells using High-Speed Tracking System2005

    • Author(s)
      N.Ogawa, H.Oku, K.Hashimoto, M.Ishikawa
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Robotics Vol.21 No.4

      Pages: 704-712

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Two-dimensional tracking of a motile microorganism allowing high-resolution observation with various imaging techniques2005

    • Author(s)
      H.Oku, K.Hashimoto, M.Ishikawa
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments Vol.76 No.3

      Pages: 34301-34301

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microrobotic Control of Paramecium Cells using Galvanotaxis.2005

    • Author(s)
      N.Ogawa, H.Oku, K.Hashimoto, M.Ishikawa
    • Journal Title

      2005 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics

      Pages: 23-35

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamic Model of Paramecium Galvanotaxis for Microrobotic Application2005

    • Author(s)
      N.Ogawa, H.Oku, K.Hashimoto, M.Ishikawa
    • Journal Title

      2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2005)

      Pages: 1258-1263

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microorganism Tracking Microscope System2005

    • Author(s)
      H.Oku, N.Ogawa, K.Hashimoto, M.Ishikawa
    • Journal Title

      2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2005) (Video Proceeding)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microrobotic Visual Control of Motile Cells using High-Speed Tracking System2005

    • Author(s)
      Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Robotics

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Two-dimensional tracking of a motile microorganism allowing high-resolution observation with various imaging techniques2005

    • Author(s)
      Hiromasa Oku, Naoko Ogawa, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments vol.76, no.3

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Optical axis tracking of microorganism using high speed vision2005

    • Author(s)
      Theodorus, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa
    • Journal Title

      Focus on Microscopy 2005

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamic Model of Paramecium Galvanotaxis for Microrobotic Application2005

    • Author(s)
      Naoko Ogawa, Hiromasa Oku, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa
    • Journal Title

      2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Microorganism Tracking Microscope System2005

    • Author(s)
      Hiromasa Oku, Naoko Ogawa, Koichi Hashimoto, Masatoshi Ishikawa
    • Journal Title

      2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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