Development of in vitro Hyper Muscle Actuators

• Project/Area Number: 24K00849
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 福田 敏男 名古屋大学, 未来社会創造機構, 客員教授 (70156785)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹内 大 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20713374) ; 金 恩恵 名古屋大学, 未来社会創造機構, 研究員 (30972517)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
• Keywords: 筋組織 / アクチュエータ / 筋収縮制御 / マイクロロボット / 電気刺激

Outline of Research at the Start

研究代表者らはこれまでに、筋組織や血管様構造の3次元組み立て技術を研究することにより、生体外で肝臓や筋肉の機能を有する3次元細胞組織の構築を行っている。しかし、現状の筋組織アクチュエータには、①出力が非常に小さく生体の筋肉と比べ単位断面積当たりの出力は10 %程度である、②筋組織の細胞密度も生体と比較し低い、③拮抗筋による可変剛性関節機能などの生体システムとは大きな乖離がある、などの課題がある。そこで、複数の筋組織アクチュエータを同時に制御し、拮抗筋による可変剛性関節を実現すると共に、生体に近づけたin vitro Hyper Muscle Actuator (iHMA)の創製を目指す。