• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2013 Fiscal Year Annual Research Report

超高速微細操作技術を用いた3次元細胞システム構築

Planned Research

Project AreaHyper Bio Assembler for 3D Celluler Innovation
Project/Area Number 23106005
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

新井 健生  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90301275)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小嶋 勝  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00533647)
谷川 民生  独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門統合知能研究グループ, 研究グループ長 (30357470)
前 泰志  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50304027)
大原 賢一  名城大学, 理工学部, 准教授 (50517886)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywordsマイクロマニピュレーション / 高速3次元計測 / 3次元細胞システムパーツ / 3次元細胞システム / in vitro活性
Outline of Annual Research Achievements

in vitroにおける活性化する3次元細胞システムの構築プロトコルの確立を目指し,本研究では,大きく次の3つの課題を設定して研究を推進する.1.マイクロ流体チップを用いた管状細胞パーツの生成,2.可変モールドを用いた任意形状3次元細胞パーツの生成,3.高速細胞システム構築技術の開発.本年度は,各課題における生成法の自動化のための技術検証結果に基づいた方法論の精緻化,確立を目的とした.各項目についての計画を以下に示す.
【マイクロ流体チップを用いた管状細胞パーツの生成】管状細胞パーツ構築を目的とし,自動的に管状細胞パーツを生成するためのシステム設計を行った.マイクロ流体チップを用いたトロイダル形状スフェロイドの生成プロトコルについて,試作チップから得られた研究結果に基づいて再設計を行い,再設計したチップを作成して評価を行った.
【任意形状3次元細胞パーツの生成】新規可変モールドシステムを構築し,細胞シート形成技術と組み合わせることで,任意形状の3次元細胞パーツの生成を行った.微小流路内でハイドロゲルを生成し,その中に細胞を内包する手法を用い,これらの配置をロボットアームで自動化することで,任意形状の細胞を内包したパーツの構築法を開発・パーツの評価を行った.
【3次元細胞システムの高速構築技術の開発】in vitro環境で活性化する3次元細胞システムの構築において,高速な3次元細胞パーツの組立のため,マイクロハンドの高速化および実時間全焦点顕微鏡システムの高速化を行った。マイクロハンドの高速動作時の振動抑制手法,3次元細胞パーツと3次元細胞システムの高速検出アルゴリズム、顕微鏡システムのユーザインタフェースを開発し,有用性を検証した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

3次元細胞システムパーツの構築法である,マイクロ流体チップを用いた管状細胞パーツの生成,可変モールドを用いた任意形状3次元細胞パーツの生成,高速細胞システム構築技術の開発において,それぞれ管状,複雑形状の細胞パーツの構築手法の開発を実施しており,実施計画の通りおおむね進捗していることから,順調に進展していると判断した.

Strategy for Future Research Activity

公募研究との連携を発展させ,管状,複雑形状の細胞パーツの構築手,ならびに高速細胞システム構築技術の開発に取り組む.

  • Research Products

    (26 results)

All 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (19 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Analysis and Suppresion of Residual Vibration in Microhand for High-Speed Single-Cell Manipulation2013

    • Author(s)
      Ebubekir Avci,Chanh-Nghiem Nguyen, Kenichi Ohara, Yasushi Mae, Tatsuo Arai
    • Journal Title

      International Journal of Mechatronics and Automation

      Volume: Vol3,No2 Pages: 110,117

    • DOI

      10.1504/IJMA.2013.053402

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] High-Speed Focusing and Tracking of Multisized Microbiological Objects2013

    • Author(s)
      Chanh-Nghiem Nguyen, Kenichi Ohara, Yasushi Mae, and Tatsuo Arai
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: Vol.25, No.1 Pages: 115,124

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of Multi-Scalable Microhand System with Precise Motion Ability2013

    • Author(s)
      Ebubekir Avci, Kenichi Ohara, Tomohito Takubo, Yasushi Mae, Tatsuo Arai
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: Vol.25, No.1 Pages: 183,191

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design and fabrication of changeable cell culture mold2013

    • Author(s)
      Puwanan Chumtong, Masaru Kojima, Kenichi Ohara, Yasushi Mae, Mitsuhiro Horade, Yoshikatsu Akiyama, Masayuki Yamato and Tatsuo Arai
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: Vol.25, No.4 Pages: 657,664

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Measuring Particle Positions in Micro Channel with Multifiber Array2013

    • Author(s)
      Ichiro Okuda, Yasushi Mae, Kenichi Ohara, Tomohito Takubo, and Tatsuo Arai
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: Vol.25, No.6 Pages: 1105,1113

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automated Construction System for 3D Lattice Structure Based on Alginate Gel Fiber Containing Living Cells2013

    • Author(s)
      Kenichi Ohara, Masaru Kojima, Akira Fukushima, Shun Onozaki, Mitsuhiro Horade, Masumi Yamada, Minoru Seki, Yasushi Mae and Tatsuo Arai
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: Vol.25, No.4 Pages: 665,672

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 二本指マイクロハンドの操作を目的としたパラレルリンク型ハプティックインターフェースの開発2013

    • Author(s)
      神山和人,小嶋勝,洞出光洋,前泰志,新井健生
    • Organizer
      第14回システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      神戸,日本
    • Year and Date
      2013-12-18 – 2013-12-20
  • [Presentation] 微小力センサ搭載型マイクロハンドによる自動細胞剛性計測2013

    • Author(s)
      藪垣博之, 大原賢一, 小嶋勝, 洞出光洋, 神山和人, 境慎司, 木原隆典, 前泰志, 谷川民生, 新井健生
    • Organizer
      第14回システムインテグレーション部門講演会
    • Place of Presentation
      神戸,日本
    • Year and Date
      2013-12-18 – 2013-12-20
  • [Presentation] An Active Microscaffold for Applications in Tissue Engineering2013

    • Author(s)
      Puwanan Chumtong, Masaru Kojima, Kenichi Ohara, Mitsuhiro Horade, Yasushi Mae, Yoshikatsu Akiyama, Masayuki Yamato, Tatsuo Arai
    • Organizer
      2013 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science(MHS2013)
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2013-11-10 – 2013-11-13
  • [Presentation] Development of the long-time observation system for bacterial motor2013

    • Author(s)
      Masaru Kojima, Motoyoshi Takahiro, Hirochika Takai, Kenichi Ohara, Mitsuhiro Horade, Kazuto Kamiyama, Yasishi Mae, Tatsuo Arai
    • Organizer
      2013 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science(MHS2013)
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2013-11-10 – 2013-11-13
  • [Presentation] The Development of an All-In-Focus Algorithm for Endoscopy2013

    • Author(s)
      Junya Koseki, Kenichi Ohara, Kazuto Kamiyama, Masaru Kojima, Mitsuhiro Horade, Yasishi Mae, Tatsuo Arai, Tsuyoshi Kaneko, Hirofumi Matsui
    • Organizer
      2013 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science(MHS2013)
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2013-11-10 – 2013-11-13
  • [Presentation] Microfluidic Device for Automated Generation of Toroidal-like Spheroids2013

    • Author(s)
      Hirochika Takai, Masaru Kojima, Kenichi Ohara, Mitsuhiro Horade, Tamio Tanikawa, Yasushi Mae, Masayuki yamato, Tatsuo Arai
    • Organizer
      10th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence(URAI)
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Korea
    • Year and Date
      2013-10-31 – 2013-11-02
  • [Presentation] 新機構パラレルメカニズムを用いたマイクロハンドの振動解析2013

    • Author(s)
      蔵田 智之, Ebubekir Avci, 神山 和人, 大原 賢一, 洞出 光洋, 小嶋 勝, 江島 亨, 谷川 民生, 前 泰志, 新井 健生
    • Organizer
      第31回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      八王子,日本
    • Year and Date
      2013-09-04 – 2013-09-06
  • [Presentation] 誘電泳動を用いた二本指マイクロハンド用エンドエフェクタによる細胞操作2013

    • Author(s)
      小嶋 勝, 西城 英秋, 洞出 光洋, 大原 賢一, 神山 和人, 前 泰志, 新井 健生
    • Organizer
      第31回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      八王子,日本
    • Year and Date
      2013-09-04 – 2013-09-06
  • [Presentation] バイオアセンブラ2013

    • Author(s)
      新井 健生
    • Organizer
      第31回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      八王子,日本
    • Year and Date
      2013-09-04 – 2013-09-06
  • [Presentation] Automated construction system for the fine lattice shape structure using alginate gel fiber2013

    • Author(s)
      Akira Fukushima, Masaru Kojima, Kenichi Ohara, Shun Onozaki, Mitsuhiro Horade, Yasushi Mae and Tatsuo Arai
    • Organizer
      Mechatronics and Automation (ICMA2013)
    • Place of Presentation
      Takamatsu, Japan
    • Year and Date
      2013-08-04 – 2013-08-07
  • [Presentation] Improving the speed of 3D information presentation in a microhabitat2013

    • Author(s)
      Shota Takagi, Kenichi Ohara, Masaru Kojima, Yasushi Mae and Tatsuo Arai
    • Organizer
      Mechatronics and Automation (ICMA2013)
    • Place of Presentation
      Takamatsu, Japan
    • Year and Date
      2013-08-04 – 2013-08-07
  • [Presentation] 内視鏡検査支援のための全焦点画像生成アルゴリズムの開発2013

    • Author(s)
      小関洵矢,大原賢一,小嶋勝,洞出光洋,前泰志,新井健生,松井裕史,金子剛
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013講演論文集
    • Place of Presentation
      筑波,日本
    • Year and Date
      2013-05-22 – 2013-05-25
  • [Presentation] 微小力センサ搭載型マイクロハンドによる細胞剛性計測の自動化2013

    • Author(s)
      藪垣博之,大原賢一,小嶋 勝,境 慎司,洞出光洋,前泰志,谷川民生,新井健生
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013講演論文集
    • Place of Presentation
      筑波,日本
    • Year and Date
      2013-05-22 – 2013-05-25
  • [Presentation] 微細環境における 3次元情報提示の高速化2013

    • Author(s)
      高木翔太,大原賢一,小嶋勝,前泰志,新井健生
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013講演論文集
    • Place of Presentation
      筑波,日本
    • Year and Date
      2013-05-22 – 2013-05-25
  • [Presentation] トロイダル形状スフェロイド生成自動化のためのマイクロ流体デバイスの作製と評価2013

    • Author(s)
      鷹井洋力,小嶋勝,大原賢一,洞出光洋,前泰志,大和雅之,新井健生
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013講演論文集
    • Place of Presentation
      筑波,日本
    • Year and Date
      2013-05-22 – 2013-05-25
  • [Presentation] アルギン酸ゲルファイバを用いた微細格子形状構築の自動化2013

    • Author(s)
      福島英,小野崎峻,小嶋勝,大原賢一,洞出光洋,前泰志,新井健生
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013講演論文集
    • Place of Presentation
      筑波,日本
    • Year and Date
      2013-05-22 – 2013-05-25
  • [Presentation] リアルタイム計測に基づく局所環境刺激システムの構築2013

    • Author(s)
      元吉隆広, 小嶋勝, 大原賢一, 前泰志,新井健生
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013講演論文集
    • Place of Presentation
      筑波,日本
    • Year and Date
      2013-05-22 – 2013-05-25
  • [Presentation] Automated Stable Grasping with Two-Fingered Microhand using Micro Force Sensor2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Yabugaki, Kenichi Ohara, Masaru Kojima, Yasushi Mae, Tamio Tanikawa, Tatsuo Arai
    • Organizer
      2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013)
    • Place of Presentation
      Karlsruhe, Germany
    • Year and Date
      2013-05-06 – 2013-05-10
  • [Presentation] Towards High-Speed Automated Micromanipulation2013

    • Author(s)
      Ebubekir Avci, Chanh-Nghiem Nguyen, Kenichi Ohara, Masaru Kojima, Yasushi Mae, and Tatsuo Arai
    • Organizer
      2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013)
    • Place of Presentation
      Karlsruhe, Germany
    • Year and Date
      2013-05-06 – 2013-05-10
  • [Remarks] バイオアセンブラHP

    • URL

      http://bio-asm.jp/

URL: 

Published: 2016-06-01  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi