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2015 Fiscal Year Annual Research Report

超高速細胞システム特性計測

Planned Research

Project AreaHyper Bio Assembler for 3D Celluler Innovation
Project/Area Number 23106003
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

金子 真  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70224607)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東森 充  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30346522)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords高速細胞特性計測 / 細胞変形能計測 / 受動的計測法 / 能動的計測法 / マイクロ流路 / マイクロチップ
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は特に以下の3項目について研究を行った。
1) 超高速細胞硬さ評価システム構築(受動的方法):受動的方法については、医療診断応用を視野にいれ、細胞変形能抽出チップという新しい概念のチップを提案した。具体的には、マイクロ流路幅を広げ、その中央部に細胞硬さ評価チャンネルを組み込んだチップを試作し、計測精度の格段の向上を実現した。さらに高速化をはかるため、断面積が異なる3つのテストチャンネルを並列に配置する方法にもチャレンジした。実験を行った結果、並列方式は単に高速化がはかれるだけでなく、細胞硬さ評価の信頼性向上にも寄与することを明らかにした。
2) 超高速細胞硬さ評価システム構築(能動的方法):細胞変形能試験においてアクチュエータ側の動作流体とテストチャンネル内の動作流体を変えたい場合がある。この問題に対処するため、アクチュエータ側とテストチャンネル内に隔壁を設け、アクチュエータ側の作動流体とテストチャンネル内の液体が混ざらないようにするOn-Chip隔壁型トランスミッタのアイデアを出すとともにそれを具現化して基礎実験を行った。細胞マニピュレーションの周波数特性について調べた結果、120[Hz]までの応答周波数が実現できた。
3) 高速細胞ストレス印加時の細胞形状評価(能動的方法):共焦点顕微鏡を用いてストレス試験中の細胞形状の実時間計測を試みた。静止状態では細胞の形状計測は実現たものの、処理時間の限界により、数[Hz]を超えた時点での形状計測はうまく捉えることができなかった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

上記サイトに映像をアップしています。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cell Pinball: Phenomenon and Mechanism of Inertia-Like Cell Motion in a Microfluidic Channel2016

    • Author(s)
      C. Tsai and M. Kaneko
    • Journal Title

      Biomicrofluidics

      Volume: 10 Pages: 24116,1-11

    • DOI

      10.1063/1.4945412

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cell Pinball: Phenomenon and mechanism of inertia-like cell motion in a microfluidic channel2015

    • Author(s)
      R. Murakami, C. Tsai, M. Kaneko, S. Sakuma, and F. Arai
    • Journal Title

      Lab on a Chip

      Volume: 15 Pages: 3307-3313

    • DOI

      10.1039/C5LC00535C

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cell Pinball現象と細胞直径との相関2015

    • Author(s)
      村上 遼,Chia-Hung Dylan Tsai,金子 真,佐久間 臣耶,新井 史人
    • Organizer
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2015)
    • Place of Presentation
      愛知県,名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-12-14 – 2015-12-14
  • [Presentation] Frequency Responses of On-Chip Pressure Sensor with Different Deformation Chambers2015

    • Author(s)
      C. Tsai and M. Kaneko
    • Organizer
      International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2015)
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pressure Transmitter for Local Pressure Sensing in a Microchannel2015

    • Author(s)
      C. Tsai and M. Kaneko
    • Organizer
      IEEE International Conference on Nano/Molecular Medicine and Engineering (NANOMED2015)
    • Place of Presentation
      Waikiki, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-11-17 – 2015-11-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On-Chip Micro Manometer2015

    • Author(s)
      C. Tsai and M. Kaneko
    • Organizer
      International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS15)
    • Place of Presentation
      Gyeongju, Korea
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An On-Chip, Electricity-Free and Single-Layer Pressure Sensor for Microfluidic Applications2015

    • Author(s)
      C. Tsai, T. Nakamura and M. Kaneko
    • Organizer
      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2015)
    • Place of Presentation
      Hamburg, Germany
    • Year and Date
      2015-09-29 – 2015-09-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cell Pinball: 回転トリガに関する考察2015

    • Author(s)
      村上 遼,蔡 佳宏,金子 真,佐久間 臣耶,新井 史人
    • Organizer
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都,東京電機大学
    • Year and Date
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [Presentation] Novel Microfluidic Chip for Extracting Cell Deformability, IEEE International Conference on Mechatronics and Automation2015

    • Author(s)
      C. Tsai, K. Mizoue, M. Kaneko, S. Sakuma and F. Arai
    • Organizer
      IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2015)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2015-08-05 – 2015-08-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristics of Vision-Based On-Chip Pressure Sensor with Different Concentrations of Sensing Fluid2015

    • Author(s)
      F. Hesse, C. Tsai and M. Kaneko
    • Organizer
      IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2015)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2015-08-03 – 2015-08-03
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] Makoto Kaneko Web Site

    • URL

      http://www-hh.mech.eng.osaka-u.ac.jp/~mk/Index-j.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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