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革新的マイクロ3Dプリンタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04308
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関早稲田大学

研究代表者

梅津 信二郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70373032)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードマイクロ3Dプリンタ / 3Dプリンタ / バイオファブリケーション / グリーンファブリケーション / フードプリンター / 複雑造形 / 高機能造形物 / 高精度 / フードプリンタ / 細胞組織 / 太陽電池 / 複雑三次元組織 / バイオプリント / フードプリント / バイオマテリアル / 色素増感型太陽電池 / 人工血管 / 高画質化 / デジタルファブリケーション / 精密造形
研究成果の概要

現在、3Dプリンタは、ブームになっている。安価な3Dプリンタが販売され始めたことによるものだが、現状のプリンタでは、高精度なプリントができない。これによって、3Dプリンタを購入したが、希望するような複雑な立体を作製できないという幻滅を生んでしまっている。いっぽう、梅津は、高粘性な液体を高精度にプリント可能なマイクロ3Dプリンタを独自開発しており、立体の細胞組織、ナノポアを作製することで高効率を実現する太陽電池を作製してきた。本研究では、この研究をさらに加速し、革新的な3Dプリンタの開発研究を推進した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、独自開発したマイクロ3Dプリンターをさらに発展させた。バイオプリンタなどによるバイオファブリケーション研究を推進した。高効率な色素増感太陽電池の開発だけではなく、ナノポアの制御方法に関する研究を実施した。さらには、フードプリンタへの応用展開を図った。チョコレートを対象に、数十ミクロン以下の線幅のチョコレートラインを描画することに成功した。これらのような研究成果を達成することによって、今まで3Dプリンタの応用が満足に図られていなかったものに対して、十分な精度でプリント可能なことを実証した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 15件、 招待講演 2件) 備考 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Low-Temperature-Processed Brookite-based TiO2 Heterophase Junction Enhances Performance of Planar Perovskite Solar Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Md Shahiduzzaman, Sem Visal, Mizuki Kuniyoshi, Tetsuya Kaneko, Shinjiro Umezu, Tetsuhiro Katsumata, Satoru Iwamori, Masato Kakihana, Tetsuya Taima, Masao Isomura, Koji Tomita
    • 雑誌名

      Nano letters

      巻: 19 号: 1 ページ: 598-604

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.8b04744

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The high precision drawing method of chocolate utilizing electrostatic ink-jet printer2018

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Takagishi, Yuya Suzuki, Shinjiro Umezu
    • 雑誌名

      Journal of Food Engineering

      巻: 216 ページ: 138-143

    • DOI

      10.1016/j.jfoodeng.2017.08.017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a high-precision viscous chocolate printer utilizing electrostatic inkjet printing2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yuya、Takagishi Kensuke、Umezu Shinjiro
    • 雑誌名

      Journal of Food Process Engineering

      巻: 42 号: 1

    • DOI

      10.1111/jfpe.12934

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple action potential measurement of cardiac cell sheet utilizing electronic sheet2018

    • 著者名/発表者名
      Ohya Takashi、Nakazono Kazuki、Kikuchi Tetsutaro、Sasaki Daisuke、Sakaguchi Katsuhisa、Shimizu Tatsuya、Fukuda Kenjiro、Someya Takao、Umezu Shinjiro
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: in printing 号: 3 ページ: 321-327

    • DOI

      10.1007/s10015-018-0429-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fundamental characteristics of printed gelatin utilizing micro 3D printer2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Ryu-ichiro、Sakaguchi Katsuhisa、Umezu Shinjiro
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 22 号: 3 ページ: 316-320

    • DOI

      10.1007/s10015-016-0348-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of micro-alginate gel tubes utilizing micro-gelatin fibers2017

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Katsuhisa、Arai Takafumi、Shimizu Tatsuya、Umezu Shinjiro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 5S2 ページ: 05EB06-05EB06

    • DOI

      10.7567/jjap.56.05eb06

    • NAID

      210000147784

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3Dプリンタ造形物改質処理の画像による評価2017

    • 著者名/発表者名
      高岸賢輔, 梅津信二郎
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 56 号: 1 ページ: 10-15

    • DOI

      10.11370/isj.56.10

    • NAID

      130005332315

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 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] Development of the Improving Process for the 3D Printed Structure2017

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Takagishi, Shinjiro Umezu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 39852-39852

    • DOI

      10.1038/srep39852

    • 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] 3D プリンタの市場, 応用の可能性 (特集 最新 「画像技術」)2016

    • 著者名/発表者名
      梅津信二郎, 高岸賢輔
    • 雑誌名

      OHM= オーム

      巻: 103 ページ: 32-34

    • NAID

      40020976355

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] PELIDと3Dプリンタを援用したELID研削用砥石製作システム2016

    • 著者名/発表者名
      山本大貴, 伊藤伸英, 大森整, 梅津信二郎
    • 雑誌名

      砥粒加工学会誌

      巻: 60 号: 5 ページ: 267-268

    • DOI

      10.11420/jsat.60.267

    • NAID

      130005284476

    • ISSN
      0914-2703, 1880-7534
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of gellan gum gel fibers by printing on the gelatin gel2019

    • 著者名/発表者名
      Ryu-ichiro Tanaka,Katsuhisa Sakaguchi,Tatsuya Shimizu,Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      24th International Symposium on Artificial Life and Robotics AROB 24th 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Creation of cellular tissue with blood vessel-like structureutilizing titanium wire and cell sheets2018

    • 著者名/発表者名
      Kei Akimoto,Katsuhisa Sakaguchi,Tatsuya Shimizu,Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of gellan gum gel devices"2018

    • 著者名/発表者名
      Ryu-ichiro Tanaka,Katsuhisa Sakaguchi,Tatsuya Shimizu,Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strategy to fabricate human cardiac tubes in vitro for circulatory support2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Shimizu, Hidekazu Sekine, Kazunori Sano, Jun Homma, Kenjiro Tadakuma, Katsuhisa Matsuura,Tatsuya Shimizu, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スマートバイオデバイスの研究開発2018

    • 著者名/発表者名
      梅津信二郎
    • 学会等名
      日本機械学会 IIP2018 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高精度マイクロ 3D フードプリンタによる安定的なフードマテリアルの印刷2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐哉, 高岸賢輔, 梅津信二郎
    • 学会等名
      日本機械学会 年次大会 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Porous Titania Layer by Changing Solvent and the Fundamental Characteristics of Dye-Sensitized Solar Cells (DSC)2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakamura, Mingyi Tang, Koji Tomita, Satoru Iwamori, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      The 13th China-Japan International Conference on Ultra-Precision Machining Process (CJUMP 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering of vascularized tubular myocardial tissues in vitro by using cell sheet technology2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Shimizu, Hidekazu Sekine, Kazunori Sano, Katsuhisa Matsuura, Eiji Kobayashi, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      MNTC international symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of micro 3D food printer and evaluation of printed food2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Suzuki, Kensuke Takagishi, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      MNTC international symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro fabrication of 3D cardiac tissues with perfusable blood vessels by cell sheets engineering and measurement of the contractile force2017

    • 著者名/発表者名
      Takao Kimura, Hidekazu Sekine, Kazunori Sano, Katsuhisa Matsuura, Shinjiro Umezu, Tatsuya Shimizu
    • 学会等名
      European Chapter Meeting of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society 2017(TERMIS EU 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering of vascualarized tubular myocardial tissue in vitro by using cell sheet technology2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Shimizu, Hidekazu Sekine, Kazunori Sano, Katsuhisa Matsuura, Eiji Kobayashi, Shinjiro Umezu, Tatsuya Shimizu
    • 学会等名
      European Chapter Meeting of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS-EU 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Titania Layer of Dye-Sensitized Solar Cell (DSC)2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakamura, Kengo Takamori, Yoshihito Kunugi, Satoru Iwamori, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      NIP & Digital Fabrication Conference
    • 発表場所
      Manchester, England
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Finishing Processes of Fused Deposition Modeling (FDM) 3D Printer2016

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Takagishi, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      NIP & Digital Fabrication Conference
    • 発表場所
      Manchester, England
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomaterial Printing Utilizing Micro 3D Printer2016

    • 著者名/発表者名
      Ryu-ichiro Tanaka, Katsuhisa Sakaguchi, Tatsuya Shimizu, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      CEMS Topical Meeting on Soft Robotics
    • 発表場所
      Saitama
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Investigation of the basic characteristics of Electrospinning of ABS utilizing the Electrostatic Inkjet Method2016

    • 著者名/発表者名
      Kengo Takamori, Kensuke Takagishi, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      Proc. of 2016 International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE)
    • 発表場所
      Yamagata
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The High Precision Drawing Method of Chocolate Utilizing Electrostatic Ink-jet Printer2016

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Takagishi, Yuya Suzuki, Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      Proc. of 2016 International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE)
    • 発表場所
      Yamagata
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biofabrications for Soft-Robotics2016

    • 著者名/発表者名
      Shinjiro Umezu
    • 学会等名
      CEMS Topical Meeting on Soft Robotics
    • 発表場所
      Saitama
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Smoothing Out The Rough Edges Of 3D Printed

    • URL

      https://www.asianscientist.com/2017/03/tech/improve-3d-printing-process/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Dramatic improvement in surface finishing of 3-D

    • URL

      http://www.chemeurope.com/en/news/162359/dramatic-improvement-in-surface-finishing-of-3-d-printing.html?WT.mc_id=ca0066

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] New Process Dramatically Enhances Quality of 3D

    • URL

      http://www.azom.com/news.aspx?newsID=47410

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Dramatic Improvement in Surface Finishing of 3D

    • URL

      http://www.rdmag.com/news/2017/03/dramatic-improvement-surface-finishing-3d-printing

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Dramatic Improvement in Surface Finishing of 3-D

    • URL

      http://www.sciencenewsline.com/news/2017031316350087.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 人工血管ユニットの製造方法及び人工血管ユニット2018

    • 発明者名
      梅津信二郎、坂口勝久、秋元渓、清水達也
    • 権利者名
      梅津信二郎、坂口勝久、秋元渓、清水達也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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