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微細射出機構による高粘度マイクロカプセル生成システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24360094
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関電気通信大学

研究代表者

青山 尚之  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40159306)

研究分担者 岩田 太  静岡大学, 工学部, 教授 (30262794)
平田 慎之介  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教 (80550970)
大田 明博  産業技術総合研究所, 計測標準部門, 室長 (80356641)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2012年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードマイクロカプセル / 微小液滴塗布 / マイクロ音叉 / 機械共振点 / 圧電励起 / 膜粘弾性 / ガラスピペット / タングステンニードル / 表面粘弾性計測 / 圧電素子 / マイクロピペット / パラレルワイヤー駆動 / リニアエンコーダ / 極細ガラスピペット / 平行板ばね / 機械共振 / 粘弾性変化 / エマルション
研究成果の概要

本研究では同軸のガラスピペット内にさまざまな高粘度液体または微小固体を充填し、それらを極細ロッドで精密に押し出しながら、直径が100μm以下のマイクロカプセルを生成させる方法を提案し、その特性や性能および応用を実験的に検証することを目的とした。単一液体を用いた射出法によるマイクロ液球生成法の特性について実験的に検討し、芯材料と殻材料を用いたカプセル化に関して射出端の直径や粘度などと生成されるカプセルの大きさなどの関係を明らかにした。この微細射出機構では極細ガラスピペットを精密に位置決めする直駆動機構とその内部を貫通する極細タングステンロッドの駆動機構で構成され、独立で高速位置決め制御される。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 19件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Impact Piezo-Driven M icro Dispenser and Precise Miniature XY Stage2015

    • 著者名/発表者名
      Yuuka Irie, Shinnosuke Hirata, Chisato Kanamori,Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Jounal of Robotics and Mechatronics

      巻: 27 ページ: 255-262

    • NAID

      130007671197

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust hybrid control for two-dimensional handheld micromanipulator2014

    • 著者名/発表者名
      Sungwan Boksuwan, Taworn Benjanarasuth, Chisato Kanamori and Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Jounal of Robotics and Mechatronics

      巻: 26 ページ: 331-340

    • NAID

      130007671104

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design and Control of Magnetic Driven Active Handheld Medical Micromanipulator with Explicit Model Predictive Control2014

    • 著者名/発表者名
      Sungwan Boksuwan, Taworn Benjanarasuth, Chisato Kanamori and Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc. of New Actuator and 8th Exhibition on Smart Actuators and Drive Systems

      巻: 14 ページ: 377-380

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local electroporation of a single cell using a scanning ion conductance microscope2014

    • 著者名/発表者名
      F. Iwata, K. Yamazaki1, K. Ishizaki, and T. Ushiki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 ページ: 36701-36706

    • NAID

      210000143453

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of multiple wires driven mechanism for flexible manipulation2013

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Oko, Syuuhei Takahash, Tubasa Takaya, Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc of Asian Soc. of Prec. Engg and Nano Tech.

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of mechanical dynamic measurement system for soft materials with micro tuning fork2013

    • 著者名/発表者名
      Xiaobei Jing,Yuuta Simizu,Suwilai Areejit,Anurak Jansri,Shinnosuke Hirata,and Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc of Asian Soc. of Prec. Engg and Nano Tech.

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro dispensing mechanism with vibrated taper needle and pipette2013

    • 著者名/発表者名
      Yuuka Irie,Shinnosuke Hirata,Kanamori Chisato,Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc of Asian Soc. of Prec. Engg and Nano Tech

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An optimal steering of a two-dimensional handheld micromanipulator using real-time model predictive control2013

    • 著者名/発表者名
      Sungwan Boksuwan1, Ryo Kikuchi, Chisato Kanamori and Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc of Asian Soc. of Prec. Engg and Nano Tech.

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF NONCONTACT HYDRODYNAMIC MICRO HANDLING SYSTEM2013

    • 著者名/発表者名
      Asa Ichinozuka, Aya Toyoshima, Zhang Qin , Huang Weijun and Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc. of Annual Meeting of A.S.P.E

      巻: 27 ページ: 282-284

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrostatic ink-jet deposition using a nanopipette for photomask repair2013

    • 著者名/発表者名
      F. Iwata, H. Ui, and T. Tojo
    • 雑誌名

      Proc of Asian Soc. of Prec. Engg and Nano Tech

      巻: CD-ROM ページ: 62-65

    • NAID

      130004660888

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of microgap control of needle-type dispenser for precise microdroplet dispensation2013

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hirata, Kazuki Hirose, Yuuka Irie, Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 25 ページ: 848-854

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Digital demodulator unit of laser vibrometer standard for in situ measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ota, Hideaki Nozato, Wataru Kokuyama, Yoshinori Kobayashi, Osamu Takano, Naoki Kasai
    • 雑誌名

      ACTA IMEKO

      巻: 2-2 ページ: 61-66

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of microscopic hardness and stiffness investigation system with microrobot 2nd report, vision based precise navigation2013

    • 著者名/発表者名
      Montree PAKKRATOKE, Shinnosuke HIRATA, Chisato KANAMORI and HisayukiAOYAMA
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.25 ページ: 97-105

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of the needle-type dispenser for precise micro-droplet dispensation -Gap measurement between the needle tip and the target surface based on needle vibration2012

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hirata, Kazuki Hirose, Yuuka Irie, Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol.24 ページ: 284-290

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of one-dimensional plasmon coupling in metallic nanofibers prepared by evaporation-induced self-assembly with DNA2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nakao, S. Tokonami, T. Hamada, H. Shiigi, T. Nagaoka, F. Iwata, an d Y. Takeda
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: Vol.4 ページ: 6814-6822

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probe type micro magnetic manipulator utilizing localized magnetic field with closed loop magnetic path2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, K. Ito and F. Iwata
    • 雑誌名

      Int. J. Nanomanufacturing

      巻: Vol.8 ページ: 161-172

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the Miniature Hemispherical Tilt Stage Driven by Stick-slip Motion using Piezoelectric Actuators2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Shiratori, Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc of 9th French-Japan Mechatronics Congress

      ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of wire-connected mechanism for precise positioning2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shinoda, Shinnosuke Hirata, Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc. of 14th International Conference on Precision Engineering

      ページ: 645-649

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of multi-needle-type capillary ; High DOF micromanipulator using surface tension2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Shigeta, Hisayuki Aoyama, Shinnosuke Hirata
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference on Mechatronics and Automation

      ページ: 819-824

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contact-Free Handling System for a Red-Blood Cell Using Multiple Micro Flows2012

    • 著者名/発表者名
      Asa Ichinozuka, Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc. of 5th International Conference on Positioning Technology

      ページ: 14-15

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High DOF Micromanipulation Using the Multi-needle-type Capillary -Resizable Capillary Tip for Pick-and-place Operation2012

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hirata, Takuya Shigeta, Hisayuki Aoyaraa
    • 雑誌名

      Proc. of ACTUATOR 12 International Conference and Exhibition on New Actuators and Drive Systems

      ページ: 587-590

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of micro-gap control of the needle-type dispenser for precisemicro-droplet dispensation2012

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hirata, Kazuki Hirose, Yuuka Irie, Hisayuki Aoyama
    • 雑誌名

      Proc. of International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] MEASUREMENT OF SURFACE MECHANICAL DYNAMIC CHARACTERISTICS BY PIEZO EXCITED MICRO TUNING FORK2014

    • 著者名/発表者名
      Hisayuai Aoyama, Xiaobei Jing
    • 学会等名
      29th Annual Meeting of American Society for Precision Engineering
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts USA
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Noncontact micro manipulation with multiple microflows2014

    • 著者名/発表者名
      Hisayuki Aoyama, Asa Ichinozuka, Qin Zhang, Weijun Haung
    • 学会等名
      International Conference on Precision Engieering
    • 発表場所
      Kanazawa, Ishikawa, Japan
    • 年月日
      2014-07-23 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナノピペットを用いたコロイド微粒子堆積による微細立体造形と機械造形の評価2014

    • 著者名/発表者名
      目時 淳也,岩田 太
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京都・東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複数開口プローブを有する走査型イオン電導顕微鏡によるエレクトロポレーション法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      桜井 智史,山崎 晃資,牛木 辰男,岩田 太
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京都・東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 走査型イオン伝導顕微鏡測定における試料表面の帯電状態の影響2014

    • 著者名/発表者名
      石崎公大,中島真人,牛木辰男,岩田 太
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京都・東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ワイヤ駆動式精密姿勢位置制御システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      往古直之、青山尚之
    • 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2013
    • 発表場所
      茨城県・つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ音叉を用いた生体細胞の微小機械動特性計測システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      景暁バイ、青山尚之
    • 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2013
    • 発表場所
      茨城県・つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ペンシル型ハンドヘルド非接触マイクロニードルの位置制御機構の開発2013

    • 著者名/発表者名
      菊池綾、青山尚之
    • 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2013
    • 発表場所
      茨城県・つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Precise Navigation Based on Double Vision Images for Microrobot with Surface Sensor,2012

    • 著者名/発表者名
      Montree Pakkratoke, Nguyen Ngoc Tu, Shinnosuke Hirata, Chisato Kanamori, Hisayuki Aoyama
    • 学会等名
      機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • 発表場所
      静岡県.浜松市
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ニードル式微少液滴塗布機構における塗布ギャップの制御による精密液滴塗布2012

    • 著者名/発表者名
      平田慎之介, 廣瀬一樹, 入江優花, 青山尚之
    • 学会等名
      機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • 発表場所
      静岡県.浜松市
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Desktop Micro Robots Factory and Applications2012

    • 著者名/発表者名
      Hisayuki Aoyama
    • 学会等名
      The Royal Golden Jubliee PhD Congress XIII
    • 発表場所
      タイ・バンコク(招待講演)
    • 年月日
      2012-04-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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