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2022 年度 研究成果報告書

生体内駆動マイクロマシンの実現のための基礎技術開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K21130
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

藤田 克昌  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (80362664)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワード光造形 / 2光子造形 / マイクロマシン / 生体適合性
研究成果の概要

本研究では、生体内で駆動可能なマイクロマシンの開発にするための微細構造造形技術、およびその機械的な駆動技術に関する研究を行った。微細構造造形法として、重合開始剤を用いない2光子光重合造形法を開発し、実際に生体適合性をもつ材料を用いて微細な立体構造が造形可能であることを確認した。重合による材料の特性変化の把握のため、分子構造の変化、力学特性の変化、生体適合性の変化を実験的に確認した。微細構造の駆動方法としては、音波により振動を付加し、構造の形状に依存した機械的特性を利用した駆動方法を考案した。異なる形状の微細構造は、異なる周波数依存性を示し、音波により微細構造の運動を制御できることが示された。

自由記述の分野

ナノフォトニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、光重合法により造形された微細構造を生体内で利用するための課題であった生体毒性の問題を、生体毒性を示す重合開始剤を用いない光造形法を開発することで、解決した。また、光重合前後における、生体材料の機械的、化学的特性の変化を定量的に計測できる造形分析装置を新たに開発することで、光重合法により造形される微細構造の特性を詳細に理解することが可能となった。ミクロ領域ではマクロ領域の材料の力学特性をそのまま適用できないため、その場での特性評価技術の開発は今後のマイクロマシン技術の発展に貢献できる成果である。

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公開日: 2024-01-30  

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