| 研究概要 |
本研究では,生体細胞を駆動源としたバイオアクチュエータにより,細胞ビルドアップ型のウエットな微小ロボットを創製することを目的としている.生体細胞を用いることで,化学エネルギのみで駆動,柔軟,高いエネルギ効率,自己修復・自己組織化という従来の機械システムでは困難であった,全く新しいアクチュエータやセンサ創製の可能性がある.このようなバイオアクチュエータとして,ラットの心筋細胞シートを駆動源としたダイアフラムポンプ,PDMS薄膜上に心筋細胞を播種し,様々な動きをする構造体の研究例を報告してきた.しかし,先述したバイオアクチュエータは哺乳類細胞を使用しており,培養環境を厳しく制御する必要がある.我々のグループでは,室温かっ,比較的広範囲のpHで培養可能である,昆虫の心臓に相当する背脈管由来の細胞に着目し,室温で自律的駆動するバイオアクチュエータについて報告してきた.しかし,バイオアクチュエータの駆動環境は,培養液内のみに限られている.そのため,従来のバイオアクチュエータは,大気中のような乾燥環境において駆動することができない.従来の人工アクチュエータのように,バイオアクチュエータを実現するためには,この課題を解決する必要がある.そこで今年度は,大気中及び水中での駆動を可能とするバイオアクチュエータの試作及び筋細胞シート及び筋細胞ゲル作製の最適化を行った.今回,背脈管組織を駆動源としたマニピュレータを作製し,培養液を保持したカプセル内にパッケージングすることで,大気中で駆動可能なマニュピレータの作製に成功した.
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