2009 Fiscal Year Annual Research Report
セルラーインプリンティングによる生体機能創発ロボティクスの創製
Publicly Offered Research
Project Area | Emergent Chemistry of Nano-scale Molecular System |
Project/Area Number |
21111503
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Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
Principal Investigator |
森島 圭祐 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 准教授 (60359114)
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Keywords | セルラーインプリンティング / 細胞シート / 接着力 / バイオアクチュエータ / 筋細胞 / マイクロマシン |
Research Abstract |
筋細胞などの生体材料は,自己修復機能や自己組織化,また自律拍動や化学エネルギーによる駆動など様々な特徴を有している.我々はこのような機能を持つ筋細胞をMEMSの動力源として利用し,心筋マイクロポンプ等のハイブリッドマイクロメカニカルシステムを開発してきた.しかしながら,任意にデバイス設計を行うためには,細胞レベルの材料と構造体の界面の材質や状態を知る必要がある.そこで本研究では細胞レベルの生体材料を転写することで様々な生体機能を持つロボットを作る基盤技術の開発を行う.筋細胞は機械部品である無機構造体に自らの接着力で接着しているが,駆動に伴い細胞接着界面には、筋細胞の収縮による外力がかかる.この外力が細胞の接着力より大きければ,細胞はシステムからはく離し,システムは駆動できず故障してしまう.このようなシステムの故障を防ぐためには,設計段階から細胞の接着力を考慮した設計を行い,界面の状態を定量的に評価する必要がある.そこで,本研究では,シート状に加工した細胞シートを転写した構造体を作成し,ISOやJIS規格で定義されている90度はく離試験を参考とした細胞シートの測定方法を提案した.今年度は,2次元平面状にコンフルエントに培養された細胞シートを培養基材上から垂直方向に引き剥がし,このときのはく離力を接着力として測定をするために,接着力測定システムを構築した.実験では,形成された細胞を特殊な冶具で把持し引き剥がしを行い,微小力センサを使用し接着力を測定した.今後,様々な材質の基板上での接着力評価を行い,セルラーインプリンティングによる生体機能創発ロボティクスの試作を行ってく.
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[Presentation] 昆虫細胞を用いた室温環境でのウエットマイクロシステムの作製2009
Author(s)
清水恒志, 佐久間唯, 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 秋山義勝, 大和雅之, 岡野光夫, 星野隆行, 森島圭祐
Organizer
化学とマイクロ・ナノシステム研究会, 第20回化学とマイクロ・ナノシステム研究会(ISMM2009, 20th CHEMINAS)
Place of Presentation
金沢エクセルホテル東急(金沢市石川県)
Year and Date
2009-11-07
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[Presentation] Single Cell Driven Nano Tweezers2009
Author(s)
黒田啓史, 星野隆行, 米谷玲皇, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
Organizer
The 13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(μTAS 2009), The Chemical Biological Microsystems Society
Place of Presentation
ICC Jeju(Jeju Island, Korea)
Year and Date
2009-11-01
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[Presentation] Autonomous Beating and Fluid Pumping Gel by Cardiomycytes Drug Stimulation2009
Author(s)
今川健太郎, 堀口裕史, 池田和正, 秋山佳丈, 星野隆行, 丸尾昭二, 森島圭祐
Organizer
The 15th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems(Transducers 2009), IEEE Electron Devices Society
Place of Presentation
Denver, Colorado, USA
Year and Date
2009-06-23
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[Presentation] Muscle-Powered Bio-Reorganizing Machines using Living Cells2009
Author(s)
T.Matsumoto, T.Hoshino, Y.Akiyama, H.Horiguchi, T.Kogure, K.Morishima
Organizer
Sweden - Japan Joint Colloquium on Frontiers in Nanobiotechnology from Engineering to Application for Cells, JSPS(独立行政法人日本学術振興会)
Place of Presentation
Royal Institute of Technology(KTH), Stockholm, Sweden
Year and Date
2009-06-04
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[Presentation] Nanoassembly Based on Cell Migration2009
Author(s)
星野隆行, 森島圭祐
Organizer
Sweden - Japan Joint Colloquium on Frontiers in Nanobiotechnology from Engineering to Application for Cells, JSPS(独立行政法人日本学術振興会)
Place of Presentation
Royal Institute of Technology(KTH), Stockholm, Sweden
Year and Date
2009-06-04
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