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再生医療移植技術支援のためのマイクロマシン基盤技術の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 21300173
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関立命館大学

研究代表者

小西 聡  立命館大学, 理工学部, 教授 (50288627)

研究分担者 森本 賢一  立命館大学, 理工学部, 助教 (90435777)
小林 大造  立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, ポストドクトラルフェロー (20557433)
連携研究者 大和 雅之  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (40267117)
高橋 政代  独立行政法人理化学研究所, 発生再生科学総合研究センター, チームリーダー (80252443)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2011年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2010年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2009年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード再生医療移植技術 / マイクロマシン / 細胞シート / バルーンアクチュエータ / S3マイクロマシ / S3マイクロマシン / バルーンアクチュエー
研究概要

本研究では、再生医療移植技術支援のためのマイクロマシン基盤技術の確立を目標に、特に移植支援技術に着目し、その基盤技術となるマイクロバルーンアクチュエータ(S3マイクロマシン)の設計開発技術の確立に取り組んできた。ターゲットとして取り上げている眼球内への細胞シート移植技術自体の工程に関する課題の整理・検証を経て、要求仕様を決め、移植デバイスおよびS3マイクロマシンの設計開発基盤技術研究を進めた。S3マイクロマシンであるPDMS材料製のマイクロバルーンアクチュエータ(PBA)について、固体力学に基づいた数値解析技術に対する検討と実デバイスの試行評価実験を有機的にリンクさせる研究を推進し、知見を拡充した。非線形性の強いPDMS材料の物性値計測システムを用いて、実際の移植デバイスの特性を考慮したアクチュエータ変形動作のFEM解析を行い、知見を得ている。マイクロバルーンアクチュエータ(PBA)について、バルーンの形状パラメータ依存性、複数バルーンの組み合わせ効果等の評価が進んだ。移植デバイス設計の際に重要となる所望機能のための動作実現と小型化等の制約条件への対応において有用な知見となる。評価に関しては、連携研究者の協力を得て実証評価を実施し、実用的な観点からの検証も実施し、応用についても展望した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Investigation of Denaturation of Hydrophobic Perfluoropolymer Surfaces and Their Applications for Micropatterns on Biochip2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, K. Shimizu and S. Konishi
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Journal of Microelectromechanical Systems

      巻: vol.21 ページ: 62-67

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Superhydrophobic/Superhydrophilic Patterns by Combination of Nanostructure-Imprinted Perfluoropolymer and Nanostructured Silicon Oxide for Biological Droplet Generation2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, K. Shimizu, Y. Kaizuma and S. Konishi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: vol.98 ページ: 123706-123706

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Combination of Hydrophilic/Hydrophobic Surface for Large Wettabilitty Difference and its Application to Liquid Manipulation2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, K. Shimizu, Y. Kaizuma and S. Konishi
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: Vol.11 ページ: 639-644

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 吸着固定機構による生体と診断・治療用デバイスとの相対位置確保に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      小西聡, 堀江寿彰, 来見良誠, 谷徹
    • 雑誌名

      JJSCAS日本コンピュータ外科学会誌

      巻: Vol.11 ページ: 59-64

    • NAID

      10029030402

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Adhesion Control of Patterned Perfluoro Polymer for Release Technology in theμTAS Fabrication Process2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi and S. Konishi
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E

      巻: vol.129 ページ: 205-209

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Micromachine for DDS2011

    • 著者名/発表者名
      小西聡
    • 学会等名
      The 11th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
    • 発表場所
      ハワイ、アメリカ(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A DESIGN OF LONGITUDINALLY-DIVIDED BALLOON STRUCTURE IN PDMS PNEUMATIC BALLOON ACTUATOR BASED ON FEM SIMULATIONS2011

    • 著者名/発表者名
      K. Morimoto, A. Utsumi and S. Konishi
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems(Transducers' 11)
    • 発表場所
      China,(Beijing)
    • 年月日
      2011-06-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] A DESIGN OF LONGITUDINALLY-DIVIDED BALLOON STRUCTURE IN PDMS PNEUMATIC BALLOON ACTUATOR BASED ON FEMSIMULATIONS2011

    • 著者名/発表者名
      K.Morimoto, A.Utsumi, S.Konishi
    • 学会等名
      The 16^<th> International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers'11)
    • 発表場所
      China, Beijing
    • 年月日
      2011-06-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] FEM解析に基づいたPDM S製圧力駆動バルーンアクチュエータの変形動作シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      森本賢一, 内海周, 小西聡
    • 学会等名
      一般社団法人日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(ROBOMEC2011)
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県)
    • 年月日
      2011-05-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] PDMS製圧力駆動バルーンアクチュエータの変形動作解析2010

    • 著者名/発表者名
      森本賢一那須健一小西聡
    • 学会等名
      第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県)
    • 年月日
      2010-10-15
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] PDMS製圧力駆動バルーンアクチュエータの変形動作解析2010

    • 著者名/発表者名
      森本賢一、那須健一、小西聡
    • 学会等名
      第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2010-10-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Bending Motions of Pneumatic Balloon Actuators2010

    • 著者名/発表者名
      K. Morimoto, K. Nasu, and S. Konishi
    • 学会等名
      APCOT2010
    • 発表場所
      Western Australia(Perth)
    • 年月日
      2010-07-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Bending Motions of Pneumatic Balloon Actuators2010

    • 著者名/発表者名
      K.Morimoto, K.Nasu, S.Konishi
    • 学会等名
      APCOT2010
    • 発表場所
      Perth, Western Australia
    • 年月日
      2010-07-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] INTEGRATION OF CELL SHEET SUCKING AND TACTILE SENSING FUNCTIONS TO RETINAL PIGMENT EPITHELIUM TRANSPLANTATION TOOL2010

    • 著者名/発表者名
      M.Tokida, T.Obara, M.Takahashi, M.Yamato, S.Konishi
    • 学会等名
      23^<rd>IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems(MEMS'10)
    • 発表場所
      HongKong, China
    • 年月日
      2010-01-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] INTEGRATION OF CELL SHEET SUCKING AND TACTILE SENSING FUNCTIONS<BR> TO RETINAL PIGMENT EPITHELIUM TRANSPLANTATION TOOL2010

    • 著者名/発表者名
      M. Tokida, T. Obara, M. Takahashi, M. Yamato, S. Konishi
    • 学会等名
      Proc. Of. 23^<rd> IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems(MEMS' 10)
    • 発表場所
      China(Hong Kong)
    • 年月日
      2010-01-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] NANOLITER SCALE DROPLET EXTRACTION IN COMBINATION OF DEFORMABLE WALL AND SUPER HYDROPHOBIC PATTERN IN CHANNEL2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi and S. Konishi
    • 学会等名
      Proc. Of. 23^<rd> IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems(MEMS' 10)
    • 発表場所
      China(Hong Kong)
    • 年月日
      2010-01-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Advanced medical tools based on micromachine or MEMS technology2010

    • 著者名/発表者名
      S. Konishi
    • 学会等名
      JUNBA2010
    • 発表場所
      USA(San Francisco)
    • 年月日
      2010-01-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Outer Shell Actuator Driving Central Bending Shaft by Balloon Arrays Circumferentially-Arranged Inside of Shell2009

    • 著者名/発表者名
      S. Konishi, S. Sawano, N. Fujiwara, Y. Kurumi, and T. Tani
    • 学会等名
      The 15^<th> International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems(Transducers' 09)
    • 発表場所
      Colorado(米国)
    • 年月日
      2009-06-22
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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