| 研究課題/領域番号 |
17K18853
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
新井 史人 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90221051)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | マイクロ・ナノデバイス / マイクロマシン / 燃料電池 / 機械力学・制御 / バイオ関連機器 / バイオ関連機 |
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| 研究成果の概要 |
生体医用マイクロロボットの要素技術として適した新規自己推進機構を完成させることを目的に研究を実施した． 生体内で供給可能なグルコースと酸素を燃料とするバイオ燃料電池と，その電位差による電気浸透流反力により推進する機構を考案した．紫外線硬化レジスト，銀ナノ粒子，酵素を材料とした100μmプロトタイプの光リソグラフィによる製造プロセスを確立した．光学顕微鏡，画像解析を用いた推進速度評価系を構築し，評価方法を確立した．実際にプロトタイプの評価を行い，理論値に近しい推進速度の生成を確認し，本原理の有効性を実証した．更に10μmに小型化するため3次元レーザリソグラフィによる製作プロセスをほぼ確立した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体医用マイクロロボットが実現できれば，革新的かつ究極的な非侵襲の生体内治療が可能となる．そのためには生体環境における動力供給と泳動推進が最重要な未解決課題である．これを解決するため，本研究の提案機構は，生体内で供給しうる物質を動力源とし，粘性が支配的なマイクロスケールの流体環境に有効な推進原理を用いており，更に微細化，集積化，無線化が可能となり，生体医用マイクロロボット技術のキーコンポーネントとして最適かつ革新的である．また本機構は，従来の医療処置の精度を高める推進機構としても応用できる可能性がある．例えば血管カテーテルガイドワイヤの先端に本機構を設置し，牽引・誘導する機能が考えられる．
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