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骨格筋細胞によるマイクロ駆動源の創成

研究課題

研究課題/領域番号 18656042
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

古川 勇二  東京農工大学, 大学院技術経営研究科, 教授 (10087190)

研究分担者 森島 圭祐  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (60359114)
研究期間 (年度) 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードバイオアクチュエータ / 筋肉細胞 / 昆虫細胞 / 電気刺激
研究概要

1.昆虫の筋細胞分離方法の検討
筋細胞を摘出するための昆虫として、本研究では、細胞培養に関して知見が得られているカイコおよびミツモンキンウワバに着目した。そして、それらの最終齢幼虫から、昆虫の心臓である背脈管の摘出およびその組織培養条件の検討を行った。その結果、TC100昆虫培に、非働化FBSを20%添加加えた培養液を用いることにより、室温にて自律的に拍動する背脈管由来細胞を培養することに成一功した。
2.分離した筋細胞の電気パルス刺激による可制御範囲の体系化
筋肉細胞へ電気パルス刺激を与え、その応答を画像解析により評価した。均一な実験条件を確保するため、筋細胞として、無限に増殖する能力をもつラット筋芽細胞株C2C12を、収縮能力を持つ筋管細胞に分化させたものを用いた。さまざまな周波数0.5〜10Hz(電圧:50V,パルス幅:0ms)のパルス刺激を与え、その様子を顕微鏡に取り付けたCCDカメラを通して、PCに毎秒30フレームで取り込み、画像解析ソフトウェア「Scion Image」を用いて解析した。その結果、3Hz程度までのパルス刺激に応答して、筋管細胞が単収縮を行うことを、さらに、高い周波数のパルス刺激に対しては、収縮の重合が見られることが確認された。
3.マイクロ駆動源の試作および評価
筋細胞の収縮をアクチュエータとして活用するため、生体接着性の高いシルク糸に接着させることを試みた。まず、骨格筋細胞を、直接糸に接着させ、培養をおこなったが、接着率が低いうえに、細胞の増殖が著しく悪かった。そこで、細胞をシート化後、シルク糸に接着させる方法を検討した。シリコン樹脂(PDMS)上で繊維芽細胞と共培養することにより、骨格筋細胞をシート上で回収することに成功し、またそのシートをシルク糸に接着させることに成功した。

報告書

(1件)
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Controllable Bio-Microactuator Powered by Muscle Cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Akiyama, Y.Furukawa, K.Morishima
    • 雑誌名

      International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      ページ: 6685-6688

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of Regenerative Mechanical Systems of Insect Cells for a Quasi-Living Machine.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Akiyama, K.Iwabuchi, Y.Furukawa, K.Morishima
    • 雑誌名

      International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Reconstruction of Biomechanical Component Using Insect Tissue for a Quasi-Living Actuator2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Akiyama, K.Iwabuchi, Y.Furukawa, K.Morishima
    • 雑誌名

      East Asian Biophysics Symposium & Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 量産型バイオマイクロアクチュエータを目指した骨格筋細胞収縮の制御法の開発2006

    • 著者名/発表者名
      秋山佳丈, 古川勇二, 森島圭祐
    • 雑誌名

      第24回日本ロポット学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 微小生命機械システムを目指した昆虫細胞再構築法の開発2006

    • 著者名/発表者名
      秋山佳丈, 岩淵喜久男, 古川勇二, 森島圭祐
    • 雑誌名

      第24回日本ロポット学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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