2022 Fiscal Year Annual Research Report
プリンテッドエレクトロニクス技術による生物の生理応答と行動の直接計測と制御
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20H04264
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
清水 正宏 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (50447140)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細田 耕 京都大学, 工学研究科, 教授 (10252610)
志垣 俊介 国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 助教 (50825289)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | プリンテッドエレクトロニクス / 生物の生理応答と行動 / 計測と制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、プリンテッドエレクトロニクスを生物の計測に直接利用し、生物の行動を阻害しない程度に低侵襲性を維持しつつ、生理応答と行動を同時に計測できる。プリント対象の物体が伸縮したとしても、フレーク状粒子のリーフパウダーAgの重なりにより導電性が維持される。表皮が伸縮する生物身体にプリントしても表面上に電子回路を形成・維持できる。リーフパウダーAgを計測対象に塗布して、生体の表皮に直接電子回路を印刷することで、生物身体の変形に起因する動的情報を記録・処理する。学術的独自性と創造性は、生物の行動を阻害しない程度に低侵襲性を維持しつつ、生理応答と行動を同時に計測できることにある。本申請の研究計画では、初動段階から複数の手段を勘案した。これにより、一部の計画が当初計画どおりに進まない時であっても多角的かつ迅速に研究を遂行できる。
生体機械融合システムを用いることで、身体-環境間の条件を恣意的に調節し、条件間の差分を抽出した。生物身体の変形を伴う生理応答と行動の連関を明らかにした。プリンテッドエレクトロニクス技術により環境からのローカルフィードバックの直接観察を行った。具体的には、筋細胞をコラーゲンシート上で培養し、コラーゲンシートの構造に傷がついている部分に、細胞が多く生着することを確認した。細胞からみた環境であるコラーゲンシートの構造が変わると、細胞群の構造も変化することを確認した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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