細胞力覚により成長するウエットロボットの開発

• 研究課題/領域番号: 22760180
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 大阪大学 (2011); 東北大学 (2010)
• 研究代表者: 清水 正宏 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (50447140)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: バイオメカニクス / メカノバイオロジー / 筋芽細胞アクチュエータ / マイクロロボット / 細胞の機械刺激応答 / チャネルロドプシン

研究概要

生物は,細胞単位であっても自己複製,自己修復,自己組み立てといった優れた機能を発現することが知られている.そこで申請者は,生体自体が本来有する優れた特性を誘導・発現させるバイオロボットの創成を試みた.具体的には,細胞力覚(機械刺激応答)を活用して成長する筋細胞アクチュエータを開発した.ここでは,マウス由来筋芽細胞C2C12に伸展機械刺激を印可することで,筋線維への分化が促進されることを確認し,筋細胞アクチュエータを自己組織的に設計・構築することが可能となった.

研究成果

• [学会発表] Toward Biorobotic Systems with Muscle Cell Actuators (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Shimizu, Shintaro Yawata, Koichiro Miyamoto, Kota Miyasaka, Toshifumi Asano, Tatsuo Yoshinobu, Hiromu Yawo, Toshihiko Ogura, and Akio Ishiguro
  • 学会等名: In the Proc. of AMAM2011
  • 発表場所: Awaji Yumebutai(Hyogo), Japan
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] Toward Biorobotic Systems with Muscle Cell Actuators (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Shimizu
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Adaptive Motion in Animals and Machines
  • 発表場所: The Awaji Yumebutai International Conference Center(兵庫県)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] 光入力駆動が可能な筋細胞アクチュエータの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八幡慎太郎
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター(岡山県)
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] 生体と機械のハイブリッドシステムによる柔らかい未来のバイオロボット (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水正宏
  • 学会等名: ロボティクス・フォーラム2011
  • 発表場所: 大阪産業創造館(大阪府大阪市)
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] 身体構造の適応的改変を作り出す多重フィードバックループの解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水正宏
  • 学会等名: 第9回 人工知能研究成果発表会
  • 発表場所: 今池ガスビル(愛知県名古屋市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] 機械刺激応答を活用した筋細胞アクチュエータの自己組織的創成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武田孟, 八幡慎太郎, 清水正宏, 宮本浩一郎, 宮坂恒太, 浅野豪文, 吉信達夫, 八尾寛, 小椋利彦, 石黒章夫
  • 学会等名: 第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] 機械刺激応答を活用した筋細胞アクチュエータの自己組織的創成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武田孟, 清水正宏(10人中の3人目)
  • 学会等名: SI2010
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2010-12-23
• [学会発表] Simulator platform that enables social interaction simulation SIGVerse : SocioIntelliGenesis simulator (2010)
  • 著者名/発表者名: Inamura Tetsunari, Masahiro Shimizu(研究代表者,13人中の8人目)
  • 学会等名: 2010 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] 光がつなぐ生体とロボット (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水正宏
  • 学会等名: 第6回 脳カフェ杜の都で脳を語る/東北大学サイエンスカフェ共同開催
  • 発表場所: せんだいメディアテーク(宮城県仙台市)(招待講演)
  • 年月日: 2010-12-04
• [学会発表] 機械刺激応答を活用した筋細胞アクチュエータへの誘導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水正宏
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会3.0
  • 発表場所: 東京大学(東京都目黒区)
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] 実際の筋細胞を使ったアクチュエータ開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水正宏
  • 学会等名: ソフトマターの界面とレオロジー
  • 発表場所: 名古屋市立大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2010-11-06
• [学会発表] 機械刺激応答を活用した筋細胞アクチュエータの高効率生成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武田孟, 清水正宏(10人中の3人目)
  • 学会等名: 第28回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 機械刺激応答を活用した筋細胞マイクロアクチュエータの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武田孟, 清水正宏(10人中の3人目)
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010(ROBOMEC2010)
  • 発表場所: 旭川大雪アリーナ(北海道旭川市)
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] 生成と崩壊の動的平衡に基づくダイナミックセルフアセンブリ (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水正宏
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2010(ROBOMEC2010)
  • 発表場所: 旭川大雪アリーナ(北海道旭川市)
  • 年月日: 2010-06-16
• [備考] ホームページ等ホームページ
  • URL: http://www-hi.ise.eng.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 河北新報朝刊(2010年12月16日)(チャネルロドプシン遺伝子による光駆動の筋細胞ロボットアクチュエータに関する研究(神経を照らし情報伝達-動力源に活用探る-))報道歴
• [備考] 本研究成果(学会発表[ 2])によって,指導した学生(武田孟)が2011年度計測自動制御学会学術奨励賞を受賞した.受賞歴
• [備考]
  • URL: http://www-hi.ise.eng.osaka-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www-robot.ise.eng.osaka-u.ac.jp/projects-j.html