生体細胞と無機材料のマイクロ接合と接合界面の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360061
• 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: 生産工学・加工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 古川 勇二 東京農工大学, 大学院・技術経営研究科, 教授 (10087190)
• 研究分担者: 森島 圭祐 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 准教授 (60359114) ; 佐久間 淳 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 准教授 (60274180) ; 廣田 輝直 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 講師 (60372421)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: ナノ / マイクロ加工

研究概要

本研究は, 筋細胞を駆動源とする有機-無機ハイブリッドマイクロ機械システムの設計・製造論確立を目指し, 生体細胞と無機材料の接合とその接合界面の解明を行うことを目的とする.ハイブリッドメカニカルマイクロシステムを構築するにあたって、重要な要素である細胞の接着力に着目し, 加工した細胞シートの接着力を簡易に測定するシステムを構築した.測定した結果, 細胞-細胞間の接着力が細胞-基板間の接着力よりも強いため, 基板からシートを剥離させることが可能であることが分かり, 今後の接合界面の設計評価に有効であることが分かった.

研究成果

• [雑誌論文] Long-term and room temperature operable bio-actuator powered by insect dorsal vessel tissue (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Akiyama, K. Iwabuchi, Y. Furukawa, and K. Morishima
  • 雑誌名: Lab Chip 9 ページ: 140-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低密度多孔質材の負荷経路依存性評価のための等2 軸予ひずみ条件における圧縮試験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐久間淳, 他3名
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 74巻 ページ: 982-987
  • 査読あり
• [雑誌論文] 昆虫背脈管を用いた長期間室温で駆動するバイオアクチュエータの創製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山佳丈, 寺田玲子, 岩淵喜久男, 古川勇二, 森島圭祐
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.26, No.6 ページ: 667-6731
  • 査読あり
• [雑誌論文] Culture of Insect Cells Contracting Spontaneously toward an Environmentally Robust Hybrid Robotic System (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Akiyama, K. Iwabuchi, Y. Furukawa, and K. Morishima
  • 雑誌名: Journal of Biotechnology 133 ページ: 261-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] メカノバイオニックツールの構築-骨格筋細胞による人工微小骨格の駆動実験- (2006)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 森島圭祐
  • 雑誌名: 日本ロボット学会論文誌 Vol.26, No.6 ページ: 651-657
  • 査読あり
• [学会発表] 低密度多孔質材の動的圧縮変形挙動の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐久間淳, 他3名
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部講演会
  • 発表場所: 水戸市
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] 軟組織に対する低侵襲計測のための押込特性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐久間淳, 他4名
  • 学会等名: 日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] 筋駆動の構成モデル化と物性同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐久間淳, 他3名
  • 学会等名: 日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] Cell-Driven Self-Assembly ofBio-Hybrid Device (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Keisuke Morishima
  • 学会等名: (細胞を駆動力としたバイオハイブリッド素子の自己組織的構築), The 4th LSW Symposium on Soft& Wet Matter, Symposium on Hierarchy inSoft and Wet Matter - Learning fromFunction Emergence in Biological System-
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道
  • 年月日: 2009-01-09
• [学会発表] 高分子アクチュエータを用いた機械刺激によるHUVEC の形態観察及び評価実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 櫃本信, 伊原正, 森島圭祐
  • 学会等名: 第9回計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 長良川国際会議場, 岐阜
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] マルチ光トラップによる筋細胞を用いたマイクロバイオアクチュエータの組立 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田啓史, 星野隆行, 丸尾昭二, 森島圭祐
  • 学会等名: 第9回計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 長良川国際会議場, 岐阜
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] Compression Behavior of Low-Density Porous Materialsand its Constitutive Representation using Volume Fraction (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Sakuma, 他3名
  • 学会等名: Asian Conference onMechanics of Functional Materials andStructures
  • 発表場所: 島根
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] C低密度多孔質材の圧縮過程における粘塑性挙動の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐久間淳, 他4名
  • 学会等名: 日本学術会議材料研究連合講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] Minituarized Mechano-Bionic Systems with Muscle Powered Bioactuator (2008)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Morishima, Yoshitake Akiyama,Hiroshi Horiguchi, Tomoji Ishisaka, andHiroshi Sato
  • 学会等名: The Proceedings of The second IEEE/RAS-EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics2008(BioRob 2008)
  • 発表場所: Arizona, U.S.A
  • 年月日: 2008-10-19
• [学会発表] Biological Contractile Regulation of Micropillar Actuator Driven by Insect Dorsal Vessel Tissue (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Akiyama, Kikuo Iwabuchi, Yuji Furukawa, and Keisuke Morishima
  • 学会等名: The Proceedingsof The second IEEE/RAS-EMBSInternational Conference onBiomedical Robotics andBiomechatronics
  • 発表場所: Arizona, U.S.A
  • 年月日: 2008-10-19
• [学会発表] A Nano-Needle Interface Self-Assembledby Using Cell Migration for RecordingIntracellular Activity : Nano-NeedleDurability (2008)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hoshino, Tomohiro Konno,Kazuhiko Ishihara, Keisuke Morishima
  • 学会等名: The Proceedings of The second IEEE/RAS-EMBS International Conference on Biomedical Roboticsand Biomechatronics
  • 発表場所: Arizona, U.S.A
  • 年月日: 2008-10-19
• [学会発表] Cell Driven NanoLocomotion (2008)
  • 著者名/発表者名: akayuki Hoshino, Yuichi Hori, Tomohiro Konno , Kazuhiro Ishihara, and Keisuke Morishima
  • 学会等名: The Proceedings of Micro TAS 2008 Conference(Micro TAS2008)
  • 発表場所: California, U.S.A
  • 年月日: 2008-10-12
• [学会発表] Fabrication and Evaluation of Temperature-Tolerant Bioatuator Driven by Insect Heart Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake Akiyama, Kikuo Iwabuchi, Yuji Furukawa and Keisuke Morishima
  • 学会等名: The Proceedings of Micro TAS 2008 Conference(MicroTAS 2008)
  • 発表場所: California,U.S.A
  • 年月日: 2008-10-12
• [学会発表] IPMCを用いた小型細胞伸縮ツールの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 櫃本信, 伊藤正, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 移動運動により細胞内に導入されるナノインターフェース (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 昆虫背脈管組織を用いた自律移動型マイクロロボットの実証 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 古川勇二, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 心筋細胞を駆動源とするマイクロアクチュエータの創成-心筋細胞ゲルの作製とその薬剤応答- (2008)
  • 著者名/発表者名: 堀口裕史, 秋山佳丈, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 昆虫細胞シート構築に向けた温度応答性培養表面の作製とその評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐久間唯, 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 秋山義勝, 大和雅之, 岡野光夫, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 細胞シート接着力測定システムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 上杉薫, 秋山佳丈, 星野隆行, 古川勇二, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26 回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 空気中駆動を目指した昆虫背脈管組織を駆動源とするバイオアクチュエータに関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 當山優太, 星野隆行, 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 骨格筋を用いたバイオマイクロポンプの作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小暮典沙, 秋山佳丈, 星野隆行, 森島圭祐
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 背脈管組織の自律的収縮を利用した独立移動型マイクロデバイスの実証 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 古川勇二, 森島圭祐
  • 学会等名: 日本比較生理生化学会, 第30回大会予稿集
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道
  • 年月日: 2008-07-12
• [学会発表] 細胞の移動運動によって構築するナノデバイス, Construction of nano scale device byusing cell migration force (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 森島圭祐
  • 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2008(ROBOMEC2008)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] 細胞の移動性を利用したマイクロセルフアセンブリに関する研究, Study on MicroSelf Assembly using Cell Migration (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 堀祐一, 森島圭祐
  • 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2008(ROBOMEC2008)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] 昆虫背脈管組織を用いたチューブ型マイクロポンプの創製に関する研究, Study on creation of tube-typemicropump using insect dorsal vesseltissue (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山佳丈, 坂田昌哉, 岩淵喜久男, 森島圭祐
  • 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2008(ROBOMEC2008)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] 心筋細胞を用いたマイクロバイオアクチュエータの駆動源の開発, Developmentof micro driving source for MicroBio-actuator using cardiomyocyte (2008)
  • 著者名/発表者名: 堀口裕史, 秋山佳丈, 森島圭祐
  • 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2008(ROBOMEC2008)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] バイオアクチュエータの創成に向けた昆虫細胞の再構築に関する研究, Study on Reconstruction of Insect Cellfor Bio-Actuator (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐久間唯, 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 秋山義勝, 大和雅之, 岡野光夫, 森島圭祐
  • 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2008(ROBOMEC2008)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] イオン導電性高分子-貴金属接合体(IPMC)を用いた小型な細胞伸縮システムの開発, Developmentof Miniaturized Cell Stretching System usingIonic Polymer-Metal Composite (IPMC) (2008)
  • 著者名/発表者名: 櫃本信, 伊原正, 森島圭祐
  • 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2008(ROBOMEC2008)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] 昆虫背脈管組織を用いたバイオアクチュエータの温度依存性の評価, Evaluationof temperature influence on a bioactuator usinginsect dorsal vessel tissue (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 古川勇二, 森島圭祐
  • 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2008(ROBOMEC2008)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2008-06-05
• [学会発表] 集束イオンビームにより作製したナノピラーの細胞自己刺入と細胞内活動計測デバイスへの応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 星野隆行, 金野智浩, 石原一彦, 森島圭祐
  • 学会等名: 第17回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] マイクロ流体デバイスへの応用を目指した長期間室温で自律拍動する昆虫心臓組織の制御法検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋山佳丈, 岩淵喜久男, 古川勇二, 森島圭祐
  • 学会等名: 第17回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-05-20