Optimization of cell three-dimensional structure by computational origami and cell origami

• Project/Area Number: 23K22694
• Project/Area Number (Other): 22H01423 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 繁富 香織 北海道大学, 大学院教育推進機構, 准教授 (90431816)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上原 隆平 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00256471) ; 堀山 貴史 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60314530) ; 岡嶋 孝治 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (70280998)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2024: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2023: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2022: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
• Keywords: 折紙工学 / 細胞折紙 / 計算折紙 / 再生医療 / BioMEMS

Outline of Research at the Start

近年、「折り」を基本とし、立体の形状を作る際に必要となる幾何学の問題を計算によって求める「計算折紙」と呼ばれる分野が大きな発展を遂げている。本研究では、この計算折紙の技法を細胞レベルで実装することで、2次元平面の膜状に培養した細胞を折り紙のように折り畳み、狙ったミクロな立体を効率よく形成する方法を確立する。さらに、その小立体をブロックのように組み立てて、細胞数個規模の大きさの立体から、より大きな立体を構築することを狙う。日本人が小さい頃から親しんでいる折り紙や積み木と申請者らの得意とする細胞工学や計算折紙と融合することにより、世界に先駆け、再生医療分野での全く新しいものづくりの方法を確立する。