| 研究課題/領域番号 |
20K20957
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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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| 審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
金 俊完 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40401517)
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| 研究分担者 |
吉田 和弘 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (00220632)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 電界共役流体 / エレクトロスピニング / 積層配向ナノファイバ / ナノファイバ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞工学の分野において必要としている「細胞外マトリックス(ECM)」を人工的に実現することを目的に，エレクトロスピニングを用いてナノファイバを制御る方法を確立する．これを具現化する斬新なアイディアとして， (1)コレクタ電極を移動できる液体電極(電解質溶液)を用いることと(2)可動部なしで流れを発生させるECFマイクロポンプで液体電極の位置を精密に制御することを融合する．
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| 研究成果の概要 |
細胞工学で必要とする人工的な細胞外マトリックス（ECM）の形成を実現するために，(1)コレクタ電極として電解質溶液を用い，(2)この電解質溶液の位置を電界共役流体（ECF）ジェットで制御する新たなエレクトロスピニング手法を提案している．その基礎研究として，可動式の鋭角形状のコレクタを用いて，整列したナノファイバ膜を形成することを提案している．より正確に制御するために，鋭角コレクタに加えて補助電極を配置することも提案している．提案された方法を可能にするエレクトロスピニングシステムを開発し，形成されたナノファイバの配向精度を実験的に確認することでその有効性を検証している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，鋭角形状のコレクタと，補助電極の組み合わせにより，コレクタ間距離がセンチメートルオーダに増加した場合でも配向精度の高い均一な整列ナノファイバの膜を形成することができている．この手法は従来手法より大面積のECMのための足場を製造する手法として期待できる．また，可動式コレクタを用いることで，マイクロ流路中に多様な方向に配向された積層ナノファイバが形成できる．本研究は，これまでにない基礎的研究であるとともに実用化に向けての大きな研究計画であり，多様な細胞外マトリックス(ECM)とその応用分野でのブレークスルーが期待される．
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