| 研究課題/領域番号 |
19H02106
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
新田 高洋 岐阜大学, 工学部, 准教授 (20402216)
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| 研究分担者 |
平塚 祐一 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (10431818)
森島 圭祐 大阪大学, 工学研究科, 教授 (60359114)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 生体分子モーター / マイクロロボット / 自己組織化 / 機能発現 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内の生体分子モーターと細胞骨格は置かれた環境に応じて様々なネットワーク形態をとることにより，多様な機能を実現している．この設計指針を応用することにより，少ない種類のパーツで環境に応じた多様な機能を発現するマイクロロボットの実現が期待される．本研究では，外部環境を制御し，生体分子モーターと細胞骨格のネットワーク形態を誘導することにより，マイクロロボットに必要な多様な機能を発現させる方法論の確立を目指す．このために，生体分子モーターと細胞骨格を様々な形状のマイクロウェルやマイクロ構造体と相互作用させ，ネットワーク形態を制御し機能発現を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，細胞の設計指針に着想を得て，外部環境を操作することにより，パーツの結合した高次構造の形態形成を誘導し，多様な機能を発現させる方法論を確立するものためのものである．このために，微細加工基板により作製したマイクロウェル内に生体分子モーターおよび細胞骨格を封入し，形成されるネットワークパターンを実験およびシミュレーションにより研究した．またネットワークの基本構成要素である微小管細胞骨格の力学物性について調べた．さらにネットワークを金属化するために，細胞骨格に金ナノ粒子を結合させ，金ナノワイヤー化に取り組んだ．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，生体分子モーターを用いることにより高機能のマイクロロボットの開発を目指すものであり，実験およびシミュレーションによりこの可能性を探った．本研究で発展させた手法や得られた知見は，今後の細胞骨格と生体分子モーターからなるネットワークをマイクロロボットに導入する際に有益であるとともに，マイクロロボットの高機能化に資するものであると考える．
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