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生体組織アレイを再構築する3次元光造形シングルセルスポッタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13910
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

永井 萌土  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (00580557)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード細胞3Dプリンタ / 単一細胞 / ノズルアレイ / 微小液滴生成 / 多点光照射 / 光硬化性樹脂 / 3Dプリンタ / 光硬化 / バイオプリンティング / 可変開口 / 液滴生成 / 多層マイクロ流体デバイス
研究成果の概要

本研究の目的は,生体組織アレイを再構築する3次元光造形シングルセルスポッタを開発することであった.高い効率で細胞のプリンティングを実現することを目指した.セルスポッタにおける主要な構造を形成することに成功した.すなわちSU-8の縦穴とPDMSの空圧膜からなる可変開口が構築された.また単一細胞のみが流れでトラップされるように流路を設計した.2段のSU-8とPDMS流路を組み立てることで構造を構築した.今回の基礎作成技術は,基板上に単一細胞をパターニングすることを可能にする.さらに細胞液滴を形成するために,光硬化性樹脂の液滴をマイクロ流路で形成して,その特性を評価した.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Integration of microorganism Vorticella convallaria and poly (ethylene glycol) diacrylate hydrogel for biohybrid systems2016

    • 著者名/発表者名
      Moeto Nagai*, Kei Kato, Takayuki Shibata
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Letters

      巻: 2 号: 0 ページ: 16-00445

    • DOI

      10.1299/mel.16-00445

    • NAID

      130005249802

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Underwater motion of hydrogel microstructure by optofluidic lithography studied with gap control and object holding platform2016

    • 著者名/発表者名
      Moeto Nagai*, Kei Kato, Takayuki Shibata
    • 雑誌名

      Microelectronic Engineering

      巻: 164 ページ: 108-114

    • DOI

      10.1016/j.mee.2016.08.002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of light-controlled Volvox as movable microvalve element assembled in multilayer microfluidic device2015

    • 著者名/発表者名
      Moeto Nagai, Michihito Oguri, and Takayuki Shibata
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 6 ページ: 067001-067001

    • DOI

      10.7567/jjap.54.067001

    • NAID

      210000145211

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic formation of a microchannel array enables kinesin-driven microtubule transport between separate compartments on a chip2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, M. Nagai, H. Shintaku, H. Kotera, R. Yokokawa
    • 雑誌名

      Lab on a chip

      巻: 15 号: 9 ページ: 2055-2063

    • DOI

      10.1039/c5lc00148j

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development and Characterization of Hollow Microprobe Array as a Potential Tool for Versatile and Massively Parallel Manipulation of Single Cells2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nagai, K. Oohara, K. Kato, T. Kawashima, T. Shibata
    • 雑誌名

      Biomedical Microdevices

      巻: 17 号: 2 ページ: 41-41

    • DOI

      10.1007/s10544-015-9943-z

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Single cell processing microsystems for high throughput function analysis of cells2017

    • 著者名/発表者名
      Moeto NAGAI
    • 学会等名
      IEEE NEMS 2017
    • 発表場所
      University of California Los Angeles
    • 年月日
      2017-04-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超並列単一細胞プリンタの開発 ―可変開口を用いた細胞アセンブリ技術の確立―2017

    • 著者名/発表者名
      河原田 翔,平塚翔太,佐藤省吾,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      精密工学会 2017年度春季大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超並列単一細胞プリンタを実現するための光硬化性マイクロ液滴操作技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤省吾,河原田翔,平塚翔太,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 発表場所
      芝浦工業大学 豊洲キャンパス
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Massively Parallel Single-Cell Printer DMD-based Optical System for Single Cell Immobilization2016

    • 著者名/発表者名
      Shota Hiratsuka, Sho Kawaharada, Shogo Sato, Moeto Nagai, and Takayuki Shibata
    • 学会等名
      The Irago Conference 2016
    • 発表場所
      University of Electro-Communications
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光造形 3D シングルセルスポッタの開発(第 1 報)可変開口を用いた細胞配置技術と光パターニング法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      河原田 翔, 平塚翔太, 永井萌土, 柴田隆行
    • 学会等名
      精密工学会2016年度春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学 野田キャンパス
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光硬化性ゲルを用いた低侵襲 3 次元細胞組織アセンブリ技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      平塚 翔太,河原田 翔,永井 萌土,柴田 隆行
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2015)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 3 次元細胞組織アセンブリのための可変開口を利用した単一細胞の捕獲・脱離技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      河原田翔,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      精密工学会2015年度秋季大会
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 研究者「永井萌土」に関するウェブページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/moeton/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 大学での研究に関するウェブページ

    • URL

      https://www.tut.ac.jp/university/faculty/me/667.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 機械工学系 マイクロ・ナノ機械システム研究室

    • URL

      http://mems.me.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 貫通孔と流路を一体化したマイクロ流体輸送構造体およびその製造方法2017

    • 発明者名
      永井萌土、柴田隆行、河原田翔
    • 権利者名
      豊橋技術科学大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-026311
    • 出願年月日
      2017-02-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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