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2023 年度 研究成果報告書

プリンテッドエレクトロニクス技術による生物の生理応答と行動の直接計測と制御

研究課題

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研究課題/領域番号 20H04264
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61050:知能ロボティクス関連
研究機関長浜バイオ大学 (2022-2023)
大阪大学 (2020-2021)

研究代表者

清水 正宏  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (50447140)

研究分担者 細田 耕  京都大学, 工学研究科, 教授 (10252610)
志垣 俊介  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 助教 (50825289)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードプリンテッドエレクトロニクス / 生物の生理応答と行動 / 計測と制御
研究成果の概要

本研究は、プリンテッドエレクトロニクスを生物の計測に直接利用し、生物の行動を阻害しない程度に低侵襲性を維持しつつ、生理応答と行動を同時に計測した。表皮が伸縮する生物身体にプリントしても表面上に電子回路を形成・維持できる。また、プリンテッドエレクトロニクス技術により環境からのローカルフィードバックの直接観察を行った。具体的には,筋細胞をコラーゲンシート上で培養し、コラーゲンシートの構造に傷がついている部分に、細胞が多く生着することを確認した。細胞からみた環境であるコラーゲンシートの構造が変わると、細胞群の構造も変化することを確認した。

自由記述の分野

バイオソフトロボティクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義は、生物の行動を阻害しない程度に低侵襲性を維持しつつ、生理応答と行動を同時に計測できることにある。リーフパウダーAgをプリンテッドエレクトロニクスのための導電性塗料として採用することが、本研究の新奇な着眼点である。銀ナノ粒子インク等のプリンテッドエレクトロニクスで用いられる他の導電性マテリアルとの違いは、粒子がフレーク状の形状をしていることである。プリント対象の物体が伸縮したとしても、フレーク状粒子の重なりにより導電性が維持される。このため、表皮が伸縮する生物身体にプリントしても表面上に電子回路を形成・維持できることが期待される。

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公開日: 2025-01-30  

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