2020 Fiscal Year Annual Research Report
ゲル微粒子の疑似反磁性操作によるバイオハイブリッド3次元造形技術の創出
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17H03202
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
秋山 佳丈 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (80585878)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 大介 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (90547019)
加納 徹 東京理科大学, 工学部情報工学科, 助教 (40781620)
小関 道彦 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (50334503)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 相対的反磁性アセンブリ / ゲル微粒子 / ソフトアクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，2種類のゲル微粒子を自発的に凝集させ造形するという新しい概念に基づき，研究代表者独自の非磁性粒子を磁場により凝集させる手法を用いて，生体適合性の高いバイオハイブリッド3次元造形法の確立を目指している．
まず，これまでの検討の結果，凝集体形成の成否における正と負の電荷を持ったゲル微粒子の混合比率は，単純に電荷の総和によるものだけではないことが分かってきた．そこで，液体窒素で急速凍結後，冷却ステージを備えた走査型電子顕微鏡観察により，凝集状態を観察することに成功した．
さらに，本手法の優位性のひとつである高い生体適合性を示すために細胞もしくは細胞凝集体存在下において，ゲル微粒子による造形を実証した．まず，常磁性溶液およびゲル微粒子の細胞毒性が十分に低いことを確認した．そして，細胞とゲル微粒子複合体の相対的反磁性アセンブリによる形成を行った．
汎用的パターニング技術として，磁石の走査による任意形状の細胞パターニングについても取り組んだ．直径が１mmの円柱型ネオジム磁石の走査速度および周期について，パターニング幅・除去率に基づき評価した．その結果，走査距離15 mm以下において安定してパターニングできた．また，走査速度は，パターニング幅の標準偏差が小さくなる2.0 mm/sから5.0 mm/sが適していると考えられた．また，磁石の走査経路をずらすことによって，磁石の幅よりも細いパターニングを試みた．そして，最高で200 マイクロメートル幅までパターニングできることを実証した．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
