• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

自己組織化人工サルコメアによる分子機械融合マイクロシステムの力学機能創発

公募研究

研究領域分子サイバネティクス ー化学の力によるミニマル人工脳の構築
研究課題/領域番号 21H05880
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
研究機関大阪大学

研究代表者

森島 圭祐  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60359114)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード分子機械融合 / 自己組織化 / マイクロロボット / 分子人工筋肉 / 生命機械融合 / バイオアクチュエータ / 人工筋肉 / 分子機械
研究開始時の研究の概要

本研究は、筋細胞が互いに融合分化し、サルコメアを自己組織化により形成し、収縮能をもつ筋肉組織となるような、細胞内部で起きているプロセスを人為的に細胞外でin vitro環境下で形成し、ミリスケールサイズで大きい力を発生する、全く新しいATP駆動型分子人工筋肉の力学特性を評価することで、構造を制御し、運動機能を発現させる制御則、分子機械融合マイクロシステムの力学機能創発と分子サイバネティクスの学理を探求することを目的とする。

研究実績の概要

今年度は、筋細胞が互いに融合分化し、サルコメアを自己組織化により形成し、収縮能をもつ筋肉組織となるような、細胞内部で起きているプロセスを人為的に細胞外でin vitro環境下で形成する実験系を用いて、ミリスケールサイズで大きい力を発生する、全く新しいATP駆動型分子人工筋肉の力学特性をより効率的に評価する測定環境を構築した。
昨年度構築した、分子人工筋肉の発生力をより高精度に実時間計測できる微小力センシング法により、分子人工筋肉の微小力を計測評価し、力学機能を創発する構造の制御条件を調査した。本研究により、実験系と計測評価系を構築することで、分子機械融合マイクロシステムの力学機能創発と分子サイバネティクスの学理創出の可能性、構造を制御し、運動機能を発現させる制御則を見出す可能性を示した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] In situ integrated microrobots driven by artificial muscles built from biomolecular motors2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Yingzhe、Nitta Takahiro、Hiratsuka Yuichi、Morishima Keisuke
    • 雑誌名

      Science Robotics

      巻: 7 号: 69

    • DOI

      10.1126/scirobotics.aba8212

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A printable active network actuator built from an engineered biomolecular motor2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nitta, Yingzhe Wang, Zhao Du, Keisuke Morishima and Yuichi Hiratsuka
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 20 号: 8 ページ: 1149-1155

    • DOI

      10.1038/s41563-021-00969-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3D origami microrobot moving at the air-water interface driven by biomolecular artificial muscle2022

    • 著者名/発表者名
      ingzhe WANG, Takahiro MATSUNO, Takahiro NITTA, Yuichi HIRATSUKA, Keisuke MORISHIMA
    • 学会等名
      The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Microfluidic actuators driven by biomolecular artificial muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Yingzhe WANG, Takahiro NITTA, Yuichi HIRATSUKA, Keisuke MORISHIMA
    • 学会等名
      The Proceedings of JSME annual Conference on Robotics and Mechatronics (Robomec)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] In-situ Integrated Microrobots Powered By Biomolecular Artificial Muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Yingzhe Wang, Yuichi Hiratsuka, Takahiro Nitta, Keisuke Morishima
    • 学会等名
      The 39th IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Bioinspired and Biohybrid (Cyborg) Systems Workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自己組織化バイオアクチュエータによって実現する動的再構成可能ウエットロボティクスの創成2022

    • 著者名/発表者名
      森島圭祐
    • 学会等名
      第34回バイオエンジニアリング講演会シンポジウム OS:メカノアクティブソフトマター 2022/6/25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロナノ科学の最前線2022

    • 著者名/発表者名
      森島圭祐
    • 学会等名
      有機機能材料のリソグラフィ加工コンソーシアム 第45回定例会 2022/09/27
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バック・トゥ・ザ・フューチャー続編バイオエンジニアリング_LiVEMechX版2022

    • 著者名/発表者名
      森島圭祐
    • 学会等名
      第33回バイオフロンティア講演
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物資源が拓くマイクロ知能ロボットとアグリ工学の未来ー昆虫筋細胞バイオアクチュエーターから生物サイボーグー2022

    • 著者名/発表者名
      森島圭祐
    • 学会等名
      インテリジェントアグリ工学フォーラム 3月13日
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-Situ Integrated Microrobots on a Chip Powered by Biomolecular Artificial Muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Yingzhe Wang; Yuichi Hiratsuka; Takahiro Nitta; Keisuke Morishima
    • 学会等名
      2022 IEEE 35th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems Conference (MEMS)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Living Machined Wet Robotics -LiVEMechX Integration-2021

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Morishima
    • 学会等名
      IEEE EMBC workshop: Bio-inspired, Bio-mimetic and Bio-hybrid (Cyborg) Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LiVEMechX Integration-分子機械融合マイクロシステムの力学機能創発-2021

    • 著者名/発表者名
      森島圭祐
    • 学会等名
      分子サイバネティクス第8回領域セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 生命機械融合ウエットロボティクス領域 森島研究室

    • URL

      http://www-live.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi