2009 Fiscal Year Annual Research Report
非接触運動制御と回転不変マッチングを融合した次世代細胞機能分析システムの開発
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21760177
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| Research Institution | Kitakyushu National College of Technology |
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Principal Investigator |
久池井 茂 Kitakyushu National College of Technology, 北九州工業高等専門学校制御情報工学科, 准教授 (50300653)
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| Keywords | 生体細胞 / 非接触 / 運動制御 / レーザー / ツイザー / 超微粒子 / 細胞機能 / ナノバイオフォトニクス |
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| Research Abstract |
現在までに,レーザー光1本での水中における様々な微粒子の捕捉や移動,培地内における細胞の捕捉や移動,またレーザー光を2本用いて,微粒子で細胞を挟みこむことで,3次元運動や回転運動の運動制御を行ってきた。本研究では,細胞の機能をリアルタイムで分析処理するシステムを開発するため,細胞の破損や損傷がないことを絶対条件として取り組んできた。レーザー光が1本だと,3次元運動を行うことは可能だが,回転運動を行うことができない。したがって,レーザー光を2本使う方法を用いることで,細胞に直接レーザーを照射する必要がなく,細胞の破損や損傷を避けることができ,回転運動も可能となるシステムが開発できる。
そこで,問題点の1つである,細胞の姿勢(回転等)により形状が変化することを防ぐために,対象の回転によってパラメータ変動が生じない,重心点からの等距離エッジ強度を使用して照合を行った。回転量に対して不変なパラメータであるため,回転のための処理を必要とせず,高精度で処理時間を短縮できた。
また,非接触運動制御技術と画像処理技術を用いた細胞の機能分析技術を組み合わせることで新しいシステムの開発を行った。2本のレーザー光を用いるので,それぞれが独立して動く必要がある。したがって,ステージではなく対物レンズを制御する。そのため,対物レンズを制御するためのステージを設置し,研究実現のための環境を整えた。そして,細胞の培地内での3次元操作や回転運動の最適操作条件を調べた。
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