| Research Abstract |
本研究では,生体細胞を駆動源としたバイオアクチュエータにより,細胞ビルドアップ型のウエットな微小ロボットを創製することを目的としている.生体細胞を用いることで,化学エネルギのみで駆動,柔軟,高いエネルギ効率,自己修復・自己組織化という従来の機械システムでは困難であった,全く新しいアクチュエータやセンサ創製の可能性がある.このようなバイオアクチュエータとして,ラットの心筋細胞シートを駆動源としたダイアフラムポンプ,PDMS薄膜上に心筋細胞を播種し,様々な動きをする構造体の研究例を報告してきた.しかし,先述したバイオアクチュエータは哺乳類細胞を使用しており,培養環境を厳しく制御する必要がある.我々のグループでは,室温かつ,比較的広範囲のpHで培養可能である,昆虫の心臓に相当する背脈管由来の細胞に着目し,室温で自律的駆動するバイオアクチュエータについて報告してきた.本研究における数ミリメートルのマイクロアクチュエータの作製する際,細胞を1つ1つ配置することは、技術的に大変困難である.そこで,温度応答性ポリマーもしくは柔軟な薄膜を用いることにより,細胞間の結合因子や接着因子を破壊することなく,シート状のまま細胞を回収することに成功した.さらに今年度は筋細胞組織とMEMS構造体で構成されるマイクロナノロボットを設計試作し,マイクロナノウェットロボットの作製と動作確認に成功し,動作性能を評価した.
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