| 研究課題/領域番号 |
15K05921
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
田中 芳夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30357454)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 光ピンセット / マイクロ・ナノデバイス / 知能機械 / 画像処理 / マイクロマニピュレーション |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，光学的干渉の発生しない２組の光トラップ場の３次元時空間構造を精密に実時間制御できる２ビーム光ピンセット光学系を試作し，画像処理などの高度自動化技術と統合・融合化することで，光学顕微鏡下の多様な物質を高精度に３次元マイクロ操作するための基盤技術を開発した．試作した電気式焦点可変レンズと２軸ジンバルミラーによる3D光ピンセットを２組用いる双腕光ピンセット，およびマイクロレンズアレイによる多点光ピンセットを1本のビームに組み入れた双腕光ピンセットの２種類のシステムを用いて, 微粒子の多彩なパターン配置，クラスタ化，3D細胞把持ツールの自動生成など，これらシステムの有効性を実証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案した２種類の光学系は，２軸走査ミラーと焦点可変レンズまたはマイクロレンズアレイという２種類の安価な市販素子を用いて，一般的な１ビーム多点光ピンセット光学系では実現の困難な大規模または複雑な３次元マイクロ操作を，光学素子1個を交換するという形で可能とする，汎用性の高い高機能な双腕型光ピンセットの構成法を提供するものである．したがって，試料の一括大量操作や3次元精密操作などが不可欠なライフサイエンス分野などにおける光ピンセットの有用性をより高めるものであり，今後，AI技術などをこのシステムへ統合することで，汎用マイクロ操作技術として，多様な分野でより一層の学術的貢献が期待できる．
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