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光応答筋組織を駆動・制御源に用いたマイクロマシン開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 25882022
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

浅野 豪文  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30552476)

Project Period (FY) 2013-08-30 – 2015-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2014: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords筋収縮 / チャネルロドプシン / 光刺激 / 微細加工 / 人工筋肉
Research Abstract

高いエネルギー効率を持つ筋肉を駆動源に利用したアクチュエータはマイクロデバイスの新しい基盤技術として期待できる。そこで遺伝子組換え技術を用いて光受容イオンチャネル遺伝子を組み込み、光に応答する筋組織を作製した。その結果、青色光(470 nm)を照射すると照射パターンに同期した収縮活動を誘発することができた。光刺激により引き起こされる筋収縮によって発生する変位量や力を定量的に測定するために、微細構造体をソフトリソグラフィにより作製した。開発した構造体に組み込んだ筋組織を光刺激して過渡応答特性を解析し、アクチュエータを正確に制御する最適な光強度やパターンの制御変数を導出した。また生体外(in vitro)で機能的な筋組織を細胞から再構築するために、筋細胞のパターニングを試みた。一方向に配向させた筋細胞はコントロール群と比較して、配向度や応答性、収縮性について向上することが認められた。光を入力制御媒体とした光応答性筋肉(筋細胞)は外部との電源供給や通信制御のための配線が不要となる画期的なワイヤレスアクチュエータ創製に有用であることを示した。

Current Status of Research Progress
Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Evaluation and optical control of somatic muscle micro bio actuator of channelrhodopsin transgenic Drosophila melanogaster2014

    • Author(s)
      M. Hirooka, S. P. Beh, T. Asano, Y. Akiyama, T. Hoshino, K. Hoshino, H. Tsujimura, K. Iwabuchi, K. Morishima
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE 27th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2014).

      Volume: MEMS 2014 Pages: 196-199

    • DOI

      10.1109/memsys.2014.6765608

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 筋細胞機能の光遺伝学的操作2014

    • Author(s)
      浅野豪文, 石塚徹 , 八尾寛, 森島圭祐
    • Organizer
      第13回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 光応答性高配向型筋細胞シートの開発と評価2014

    • Author(s)
      藤原聖矢, 浅野豪文, 秋山佳丈, 森島圭祐
    • Organizer
      関西学生会学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] In vitro筋モデルとしての光応答性筋肉の創製2014

    • Author(s)
      浅野豪文, 石塚徹 , 八尾寛, 森島圭祐
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Optogenetic manipulation of myogenic contraction and maturation in skeletal muscle cells2013

    • Author(s)
      T. Asano, T. Ishizuka, H. Yawo and K. Morishima
    • Organizer
      Optogenetics2013
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Optogeneticmanipulation of muscle cell functions with light2013

    • Author(s)
      T. Asano, T. Ishizuka, H. Yawo and K. Morishima
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-09-12   Modified: 2019-07-29  

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