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微小かつ複雑で高性能を有する生体組織および細胞をマイクロマシンとして微小構造体にアセンブリすることで、機械と生命を融合したハイブリッドシステムの構築を目指してきた。本研究では、細胞培養条件が厳しい哺乳類から得られる細胞を用いるのではなく、変温動物である昆虫の筋細胞を用いることにより培養可能環境が緩和されることに着目し、外部環境に対してロバストで室温で動作可能で、自由自在に形を再構成できる、化学エネルギー駆動型の自己再生能力のある生命機械システムの創製を試みた。
まず、昆虫の筋細胞組織再構築法の確立を目指し、昆虫組織からの初代培養方法の最適化を行い、自律的に拍動する生体パーツを摘出する技術の最適化を行っている段階である。組織を細胞レベルに分離するための手段およびその後の培養方法を確立することを目標とする。
次に、筋細胞の力学刺激による制御の体系化を行うために、分離し培養された筋細胞について、細胞力学刺激装置により、さまざまなパターンの力学刺激を与える実験システムを構築している。次に、近年再生医療分野で注目されている温度応答性培養表面を用いた昆虫細胞シートの回収方法に着手していく。さらに微細加工により作成したデバイスに昆虫組織から摘出した筋細胞を搭載し、生命機械システムに向けた試作を行っている段階である。試作したデバイスと細胞のアセンブリのためにマイクロマニピュレーションシステムと3次元観察システムを構築し、昆虫細胞をハンドリングした後、微小構造体上にアセンブリする基礎実験を行っている。
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