2021 Fiscal Year Annual Research Report
生物の自己改変能力を実装するバイオソフトロボティクス
| Project Area | Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing |
|---|
| Project/Area Number |
18H05467
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
清水 正宏 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (50447140)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅舘 拓也 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (60582541)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
|
| Keywords | バイオソフトロボティクス / 自己改変能力 / 生物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、５年間の研究期間で、迅速かつ確実に成果を出すために、次のように研究を推進している。Ｈ３１（R１）年度までにバイオソフトロボティクスに関する要素技術（サイボーグ、細胞触覚センサ、筋細胞ロボット）の開発を推進してきた。領域内の共同研究によって、ナノシート電極を用いた超薄型細胞触覚センサの開発にも成功し、そのセンサが自己修復能を有することを確認した。具体的には中間評価実施時までに，【1】機械と細胞の直接結合するインタフェースの構築：多電極による筋組織の制御環境を構築した。【2】成長する細胞触覚センサの開発：プリンテッドエレクトロニクスによるナノシート電極を用いた超薄型細胞触覚センサデバイスを開発した。【3】バイオソフトロボットのための自律分散制御を構築：心筋細胞や筋細胞をゲルに包埋した、バイオロボット身体の構築環境を3Dバイオプリンタによって構築した。そこで、後半期間においては、要素技術をしなやかな身体に統合する。これにより、A01班の目的であるしなやかな身体の設計論に関する、当計画研究の成長する身体を達成する。R3年度においては、しなやかな身体への統合として、神経細胞と筋細胞の統合、細胞触覚センサとソフトロボットの統合を推進した。本年度は、主に、神経細胞と筋細胞の統合を目的として、脳オルガノイドと筋細胞アクチュエータの結合を試みた。ここまでで、共培養系の樹立まで実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
R3年度は、新学術領域が開始し4年目となった。新型コロナウイルスの影響を受け、大学間の共同実験、議論が困難となった。しかしながら、オンラインを活用した対応によって、R3年度における研究目的は、おおむね順調に進展することができた。また、同様のオンライン対応を活用することによって、公募班との連携も推進することができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、５年間の研究期間で、迅速かつ確実に成果を出すために、次のように研究を推進している。これまでにバイオソフトロボティクスに関する要素技術（サイボーグ、細胞触覚センサ、筋細胞ロボット）の開発を推進してきた。領域内の共同研究によって、ナノシート電極を用いた超薄型細胞触覚センサの開発にも成功し、そのセンサが自己修復能を有することを確認した。【1】機械と細胞の直接結合するインタフェースの構築：多電極による筋組織の制御環境を構築した。【2】成長する細胞触覚センサの開発：プリンテッドエレクトロニクスによるナノシート電極を用いた超薄型細胞触覚センサデバイスを開発した。【3】バイオソフトロボットのための自律分散制御を構築：心筋細胞や筋細胞をゲルに包埋した、バイオロボット身体の構築環境を3Dバイオプリンタによって構築した。R4年度においては、超薄型細胞触覚センサのウェアラブルデバイス化、ならびに、多関節ソフトロボットアーム、単眼カメラによる汎用的3次元形状計測の開発を推進している。これにより、A01班の目的であるしなやかな身体の設計論に関する、当計画研究の成長する身体を達成する。R4年度においては、しなやかな身体への統合と成果発表をおこなう。
|
