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感光性複合材料を用いた微小管運動の制御と分子輸送システムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K13730
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関山口大学

研究代表者

中原 佐  山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (00756968)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードキネシン / 微小管 / MicroTAS / MEMS / BioMEMS / 感光性複合材料
研究成果の概要

本研究では、キネシン-微小管の運動系を制御システムとして発展させることを目的とし、微小管運動の方向および速度制御が可能なオンチップ型システムを開発した。デバイス製作には、感光性材料に銅粒子を混ぜ合わせた複合材料を使用し、フォトリソグラフィを用いて微細なパターン構造を製作した。複合材料に含まれる銅粒子は、微小管運動の蛍光観察に用いる励起光によって光熱効果が生じるため、デバイス上では観察と同時に温度上昇を得ることが可能となる。本研究では複合材料の微細なパターン構造によって微小管の運動方向を物理的に制御するとともに、光熱効果によって生じた温度上昇により微小管の移動速度を制御する方法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに微小管運動の移動方向と速度の制御機構をチップ上に集積化させる方法は提案されておらず、分子輸送システムとしての有用性は明らかにされていない。本研究で提案したシステムは、微小管の移動方向と速度制御技術を一つのチップ上に集積化させたものであり、微小管運動の制御システムとしての発展に資するものであると考えられる。今後、本研究で提案したシステムを用いて分子スケールの迅速な物質輸送が実証できれば、極少量の試料から目的の物質を検出する技術として、様々な分野での応用が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Self-aligned fabrication process for active membrane in magnetically driven micropump using photosensitive composite2020

    • 著者名/発表者名
      Nakahara Tasuku、Ueda Yusaku、Miyagawa Hayato、Kotera Hidetoshi、Suzuki Takaaki
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering

      巻: 30 号: 2 ページ: 025006-025006

    • DOI

      10.1088/1361-6439/ab6302

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] キネシンのパターン境界部における微小管運動の挙動評価2020

    • 著者名/発表者名
      中西 政人, 中原 佐, 南 和幸
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第58期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SU-8/Cu複合材料と励起光照射による微小管運動の速度制御技術2019

    • 著者名/発表者名
      中原 佐, 伊勢 一貴, 南 和幸
    • 学会等名
      日本機械学会 2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SU-8/Cu 複合材料を用いた微小管運動の速度および方向制御2019

    • 著者名/発表者名
      伊勢 一貴, 中原 佐, 南 和幸
    • 学会等名
      第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 表面粗さ構造パターンにおける微小管運動の挙動評価2019

    • 著者名/発表者名
      中原 佐, 宮﨑 勇, 南 和幸
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第40回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SU-8/Cu複合材料の光熱効果を利用した温度制御デバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      田﨑淳一、中原佐、南和幸
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第57期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SU-8/Cu複合材料を用いたマイクロヒータの開発2018

    • 著者名/発表者名
      田﨑淳一、中原佐、南和幸
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 山口大学大学院創成科学研究科 微小生体機械学研究室ホームページ

    • URL

      http://mems.mech.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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