2009 Fiscal Year Annual Research Report
電子導電性高分子アクチュエータを用いた能動カテーテルの開発
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21560261
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
土谷 茂樹 Wakayama University, システム工学部, 教授 (30283956)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
幹 浩文 和歌山大学, システム工学部, 助教 (20403363)
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| Keywords | カテーテル / 能動カテーテル / アクチュエータ / マイクロアクチュエータ / ソフトアクチュエータ / 高分子アクチュエータ / 導雷性高分子 / ポリピロール |
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| Research Abstract |
近年医療現場では低侵襲検査・治療を目的にカテーテルが多用され、先端にアクチュエータを搭載し屈曲制御可能な能動カテーテルの実用化が求められている。本研究は、低電圧(1～2V)印加で高伸縮率(>10%以上)と高発生応力(>20MPa)が得られ、マイクロ化が容易な「電子導電性高分子」特にポリピロール(PPy)をアクチュエータとする能動カテーテルの開発を目的とする。平成21年度は能動カテーテル作製のための要素プロセスすなわち、(1) カテーテルの構成材料である樹脂表面へのPPy電解重合用の低剛性薄膜電極の形成、(2) 同電極をフォトリソグラフィー加工するための露光装置の開発、(3) 薄膜電極への高伸縮、高発生力PPyの電解重合、(4) PPy駆動用のゲル電解質の開発、を行った。得られた成果は次の通りである(各番号は上記要素プロセスと対応)。(1) 塩化鉄または硫酸鉄を用いた酸化重合法(無電解重合法の一種)によりシリコーン樹脂表面に高付着力のPPy膜が形成できると共に、同PPy膜上にアクチュエータ用PPyが電解重合でき、このPPyの伸縮によりシリコーン樹脂の屈曲動作が確認できた。(2) マイクロ光造形装置を改良し、微小スポット光の走査機構及びカテーテル用樹脂チューブの回転機構を設け、チューブ表面のレーザ露光装置を作製した。(3) 各種導電性薄膜上にPPy膜を電解重合で形成して伸縮率の評価を行い、伸縮率が同薄膜のシート抵抗に依存しシート抵抗が小さいほど伸縮率が大きいことを見出した。(4) ゲル化剤にメチルセルロース、電解質に塩化ナトリウムを用いてゲル電解質を作り、これとPPyを積層してバイモルフ型アクチュエータを作製し、アクチュエータの屈曲動作を確認した。
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