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位相シフト法による走査型Nano-Haptic(ナノ触覚)顕微鏡の開発

Research Project

Project/Area Number 26289127
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

尾股 定夫  日本大学, 工学部, 教授 (90060186)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中山 泰秀  独立行政法人国立循環器病研究センター, その他部局等, その他 (50250262)
前中 一介  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70173721)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Adopted (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2014: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
KeywordsHaptic / エラストグラフィー / イメージング / 細胞の弾性 / 組織弾性 / 顕微鏡 / 細胞のイメージング
Outline of Annual Research Achievements

本研究で実現を目指す「走査型Nano Haptic(ナノ触覚)顕微鏡」は、従来の形態的な観察を目的とした顕微鏡と全く異なる。触診のようなセンサプローブで細胞組織表面を10~50ナノの分解能でスキャンして、タンパク質や細胞の表面特性と物性をセンシングして、物理的な特性をイメージングする顕微鏡システムとして実現を目指している。初年度では、先に開発した0.1ミクロン制御システムを改良し、サブナノレベルでも動作する機構を地元企業と共同で基本設計を構築した。
兵庫県立大学の前中/神田グループはMEMS技術によって新しい圧電型バイモルフを試作してナノプローブの開発を目的とした。デバイスの基本設計と試作については従来手法を踏襲して、デバイスの基本構成を下に試作する事に成功した。特に、MEMSによる圧電バイモルフの位相振幅特性と位相シフト補正回路のマッチングに関する課題について共同で実施した。前中/神田グループによる圧電バイモルフ素子の試作により数mV~数10mVの発生電圧が可能となり、圧電セラミック素子の共振特性は約4kHzで動作できる事を確認した。更に本研究では、このデバイスをデジタル制御できる新しい計測システムの開発に成功した。
本研究では、ナノハプティックプローブによるセンシング特性の検証実験も重要となるので、中山研究室(大阪国立循環器病センター)と共同で、先に開発した顕微鏡装置(SHM)で細胞レベルの組織について硬さ・軟らかさ測定のイメージングを評価検証した。ナノレベルに高機能化する為には、組織物性とセンシング特性における問題点や改善点について検証し、3次元画像表示についてのイメージングも確認した。特に本研究課題の中で、ハプティック型触診プローブを試作開発し、臨床レベルに適用できる新しい手法の提案も行い、モデル実験により基礎的な実験を行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2014 Annual Research Report

Research Products

(8 results)

All 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] CT Elastography: A Pilot Study via a New Endoscopic Tactile Sensor2014

    • Author(s)
      Takehisa Sasaki, Mineyuki Haruta, Sadao Omata
    • Journal Title

      Open Journal of Biophysics

      Volume: 4 Pages: 22-28

    • DOI

      10.4236/ojbiphy.2014.41004

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 位相シフト法を利用した次世代医療機器の開発と応用展開2014

    • Author(s)
      尾股定夫
    • Journal Title

      次世代センサ

      Volume: 24 Pages: 2-9

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 位相シフト法を用いた光センサによる基礎的研究2014

    • Author(s)
      遠藤湧紀,春田峰雪,尾股定夫
    • Organizer
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 造精機能評価用センサプローブの開発に関する研究2014

    • Author(s)
      川瀬駿佑,菅藤哲,岩本晃明,春田峰雪,尾股定夫
    • Organizer
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 位相シフト法を用いた輸液ポンプ流量センサに関する基礎的研究2014

    • Author(s)
      藤原克樹,尾股定夫
    • Organizer
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カフ無し連続血圧計の開発と遠隔医療への展開2014

    • Author(s)
      尾股定夫
    • Organizer
      第53回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カフなし連続血圧計の開発とウエラブルデバイスへの応用展開2014

    • Author(s)
      尾股定夫
    • Organizer
      第3回フレキシブル医療IT研究会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-06-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 日本大学工学部 NEWCAT

    • URL

      http://www.ee.ce.nihon-u.ac.jp/~omata/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2019-07-29  

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