2014 Fiscal Year Annual Research Report
オプトケモメカニカル変換機能をもつ生命機械融合ウェットロボティクスの創製
| Project/Area Number |
26249027
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
森島 圭祐 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60359114)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅野 豪文 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (30552476)
秋山 佳丈 信州大学, 繊維学部, 准教授 (80585878)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ナノマイクロメカトロニクス / 筋細胞 / バイオアクチュエータ / オプトジェネティクス / チャネルロドプシン / バイオMEMS / 生命機械融合 / ウェットロボティクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、細胞ビルドアップ型ウェットロボティクスを構築する上で、制御手法の問題点を、光遺伝子工学を用いることで解決し、光-化学-力学エネルギー変換機構を発現したセンサ＆アクチュエータ機能を持つ、生命機械融合ウェットロボティクスの分野を新たに開拓することを目指す。原理として、光を照射すると、細胞内外で筋収縮に関連するイオンの流出入を引き起こすイオンチャネルに着目し、遺伝子工学によって光感受性チャネルを持つ筋細胞を作製し、光でワイヤレス制御する手法の確立を目指す。
今年度は、まず、光を照射されると、細胞内外でイオンの流入を引き起こす役割を持つタンパク質である光感受性イオンチャネルに着目し、高効率な光感受性イオンチャネルを持つ筋細胞を遺伝子工学を駆使して分化制御し作製した。次に、遺伝子操作によってオプトメカノケミカル変換機構を発現した筋細胞をマイクロマシンの部品としてアセンブリし、光で非接触に筋細胞バイオアクチュエータを制御する実験を行った。光応答性人工筋肉の設計ツールとなる基盤技術を確立することを工学と生物学の両面からアプローチしていく。
1．光反応性チャンネル分子を発現する筋細胞を持つ遺伝子組換えショウジョウバエ、及びGFPなどの蛍光分子でラベルされた筋細胞をもつ遺伝子組換えショウジョウバエの開発
2．オプトジェネティクスを用いた光駆動制御法の構築
3. MEMSデバイスとの融合及び筋組織の光駆動実験を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
光反応性チャンネル分子を発現する筋細胞を持つ遺伝子組換えショウジョウバエ、及びGFPなどの蛍光分子でラベルされた筋細胞をもつ遺伝子組換えショウジョウバエの開発に成功し、MEMS構造体と融合した駆動実験、制御実験に成功した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
さらに、MEMS、オプトメカトロニクスと生物学を融合し、光刺激が筋細胞の分化機構にどのように関わっているかを解析することで、ウェットロボティクスの設計指針となる基盤技術を構築していく。
|
