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イオンポリマーメタル複合体を用いた人工筋肉・人工血管開発の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 16500305
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関鈴鹿医療科学大学

研究代表者

伊原 正 (2006-2007)  鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 教授 (70261039)

筏 義人 (2004-2005)  鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 教授 (00025909)

研究分担者 中村 太郎  鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 助手 (70373082)
下野 高嗣  三重大学, 医学部, 准教授 (80206242)
伊原 正  鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 教授 (70261039)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,850千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード人工筋肉 / 人工血管 / アクチュエータ / センサ / 導電性高分子 / 高分子電解質膜 / 電極 / ソフトマテリアル / 電解質膜 / センサー / ポリマー / 人工呼吸器 / 応力モデル / 能動機能臓器 / 導電性ポリマー / 生体材料 / グラフト / 等尺性張力
研究概要

イオンポリマーメタル複合体は、ナフィオンなどの導電性高分子に白金・金などの貴金属を化学めっきした複合体で、センサとしてもアクチュエータとしても動作する。1-3Vの電圧で大きな変位を発生し、任意形状に加工が可能で、無音で動作する、制御の容易な人工心筋のアクチュエータとして最適な材料である。
平成19年度は、イオンポリマーメタル複合体の管腔臓器補助アクチュエータをより実用に近い形に試作した。また、センサとしての特性を計測し、パワーアシストハンド用センサを開発した。平成12年度より、助成を頂いた「イオンポリマーメタル複合体を用いた人工心筋開発の基礎研究」により整備した、加熱攪拌器、定温振盪器、精密天秤を利用して膜めっきを行なった。膜力学特性計測用には、ポテンショスタットを用いて定電流・定電圧を維持したパルス波による応答特性を、既存の等尺性張力測定装置、等張性変位測定装置により測定した。
また、その電圧・電流に対する発生張力、応答変位特性を計測し、膜の変形メカニズムを検討するとともにアクチュエータ作成に最適な動作条件を検討した。成果を計測自動制御学会SI部門、SPIE Smart Structure and Material(San Diego,USA)および幕張メッセテクノフロンティア2008モーションエンジニアリング展に発表した。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] New Generation Medical Actuator using Ion Polymer Metal Compound2008

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Isao Yada, and Taro Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2nd International Symposium on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs 2

      ページ: 37-40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Generation Medical Actuator using Ion Polymer Metal Compound2008

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Isao Yada, Taro Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2nd International Symposium on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs(SPIE's 14th Annual International)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sensor-actuator coupled device for active tracheal tube using solid poly mer electrolyte membrane2007

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Taro Nakamura, Toshiharu Mukai, and Kinji Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE's 14th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials and SPIE's 12th Annual International Symposium on NDE for Health 6524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensor-actuator coupled device for active tracheal tube using solid polymer electrolyte membrane2007

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Taro Nakamura, Toshiharu Mukai, Kinji Asaka
    • 雑誌名

      Symposium on Smart Structures and Materials and SPIE's 12th Annual International Symposium on NDE for Health Monitoring and Diagnostics(SPIE's 13th Annual International)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sensor-actuator coupled device for active tracheal tube using solid polymer electrolyte membrane2007

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Taro Nakamura, Toshiharu Mukai, and Kinji Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE's 14th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials and SPIE's 12th Annual International Symposium on NDE for Health 6524

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sensor-actuator coupled device for active tracheal tube using solid polymer electrolyte membrane2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, T.Nakamura, T.Mukai, K.Asaka
    • 雑誌名

      SPIE's 14th Annual International Symposium on Smart Strctures and Materials

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid Polymer Electrolyte Membrane Flow Sensor for Tracheal Tube2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, Y.Ikada, T.Nakamura, T.Mukai, and K.Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE:Smart Structures and Materials 6167

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid polymer electrolyte membrane flow sensor for tracheal tube2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, Y.Ikada, T.Nakamura, T.Mukai, and K.Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE:Smart Structures & Materials/NDE CDS206(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高分子電解質センサーアクチュエーター複合体デバイスと人工呼吸回路への応用2006

    • 著者名/発表者名
      伊原 正, 中村 太郎, 筏 義人, 向井 利春, 安積 欣志
    • 雑誌名

      第7回計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会予稿集

      ページ: 81-84

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] iApplication of a Solid Polymer Electrolyte Membrane-Gold to an Active Graft2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, T.Nakamura, Y.Ikada, K.Asaka, K.Oguro, T.Muka
    • 雑誌名

      Proceedings of the Second Conference on Artificial Muscles Biomimetic Systems Engineering

      ページ: 179-180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid Polymer Electrolyte Membrane Flow Sensor for Tracheal Tube.2006

    • 著者名/発表者名
      T. Ihara, Y. Ikada, T. Nakamura, T. Mukai, K. Asaka
    • 雑誌名

      Symposium on Smart Structures and Materials and SPIE's 11th Annual International Symposium on NDE for Health Monitoring and Diagnostics

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of a Solid Polymer Electrolyte Membrane-Gold to an Active Graft2006

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Taro Nakamura, Yoshito Ikada, Kinji Asaka, Keisuke Oguro, Toshiharu Mukai
    • 雑誌名

      Proceedings of the Second Conference on Artificial Muscles Biomimetic Systems Engineering

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Solid polymer electrolyte membrane flow sensor for tracheal tube2006

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Yoshito Ikada, Taro Nakamura, Toshiharu Mukai, Kinji Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE : Smart Structures & Materials/NDE

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高分子電解質センサーアクチュエーター複合体デバイスと人工呼吸回路への応用2006

    • 著者名/発表者名
      伊原 正, 中村 太郎, 筏 義人, 向井 利春, 安積 欣志
    • 雑誌名

      第7回計測自動制御学会(SICE) システムインテグレーション部門講演会予稿集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid Polymer Electrolyte Membrane Flow Sensor for Tracheal Tube2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, Y.Ikada, T.Nakamura, T.Mukai, K.Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE : Smart Structures and Materials 6167

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] iApplication of a Solid Polymer Electrolyte Membrane-Gold to an Active Graft2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, T.Nakamura, Y.Ikada, K.Asaka, K.Ogura, T.Muka
    • 雑誌名

      Proceedings of the Second Conference on Artificial Muscles Biomimetic Systems Engineering

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid polymer electrolyte membrane flow sensor for tracheal tube2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, Y.Ikada, T.Nakamura, T.Mukai, K.Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE : Smart Structures & Materials/NDE CDS206(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Solid Polymer Electrolyte Membrane for Medical use and its Mechanical Characteristics under Biomimetic Circumstances2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ihara, T.Nakamura, Y.Ikada, K.Oguro, K.Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Biomedical Sensor using Solid Polymer Electrolyte Membrane2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, T.Ihara, Y.Ikada, K.Oguro, K.Asaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イオンポリマーメタル複合体を用いた呼吸流量センサ2005

    • 著者名/発表者名
      伊原 正、中村 太郎、筏 義人、安積 欣志
    • 雑誌名

      第6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講演論文集(SI2005) (CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イオンポリマーメタル複合体を用いた呼吸流量センサ2005

    • 著者名/発表者名
      伊原 正, 中村太郎, 筏 義人, 安積欣志
    • 雑誌名

      第6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講演論文集(SI2005) (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of a Solid Polymer Electrolyte Membrane-Gold to an Active Graft2004

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Taro Nakamura, Yoshito Ikada, Kinji Asaka, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Conference on Artificial Muscle 2(電子出版)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] イオンポリマーメタル複合体アクティブ人工血管の基礎研究2004

    • 著者名/発表者名
      伊原 正, 中村太郎, 筏 義人, 小黒啓介, 安積欣志, 藤原直子
    • 雑誌名

      医用電子と生体工学 第42巻特別号

      ページ: 256-256

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] イオンポリマーメタル複合体アクティブ人工気管応用の基礎研究2004

    • 著者名/発表者名
      中村太郎, 伊原 正, 筏 義人, 小黒啓介, 安積欣志, 藤原直子
    • 雑誌名

      医用電子と生体工学 第42巻特別号

      ページ: 257-257

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Solid Polymer Electrolyte Membrane for Medical use and its Mechanical Characteristics under Biomimetic Circumstances

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ihara, Taro Nakamura, Yoshito Ikada, Keisuke Oguro, Kinji Asaka
    • 雑誌名

      6th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering (APCMBE2005)

      ページ: 38469-38469

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Biomedical Sensor using Solid Polymer Electrolyte Membrane

    • 著者名/発表者名
      Taro Nakamura, Tadashi Ihara, Shingo Umeda, Yoshito Ikada, Keisuke Oguro,Kinji Asaka
    • 雑誌名

      6th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering (APCMBE2005)

      ページ: 38469-38469

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高分子電解質膜ヒートプロセスと発生応力2007

    • 著者名/発表者名
      伊原 正
    • 学会等名
      第8回計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2007-12-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高分子電解質膜ヒートプレスプロセスと発生応力2007

    • 著者名/発表者名
      伊原 正
    • 学会等名
      第8回計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2007-12-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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