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2021 年度 実績報告書

自己組織化人工サルコメアによる分子機械融合マイクロシステムの力学機能創発

公募研究

研究領域分子サイバネティクス ー化学の力によるミニマル人工脳の構築
研究課題/領域番号 21H05880
研究機関大阪大学

研究代表者

森島 圭祐  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60359114)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワード分子機械融合 / 自己組織化 / マイクロロボット / 人工筋肉 / 生命機械融合
研究実績の概要

本研究は、筋細胞が互いに融合分化し、サルコメアを自己組織化により形成し、収縮能をもつ筋肉組織となるような、細胞内部で起きているプロセスを人為的に細胞外でin vitro環境下で形成し、ミリスケールサイズで大きい力を発生する力学的機能を創発させた、全く新しいATP駆動型分子人工筋肉の力学特性を評価することを目的とする。
本年度は、分子人工筋肉の発生力をより高精度に実時間計測できる微小力センシング法の確立を目指し、マイクロ流体制御と微小力計測、3次元光造形システムに必要な実験プラットフォーム、実験環境を構築した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、分子人工筋肉の発生力をより高精度に実時間計測できる微小力センシング法により、発生力を計測することができた。また、マイクロ流路と3次元光造形を組み合わせることで連続的に構造体と分子人工筋肉を造形できる実験プラットフォーム、実験環境を構築できている。

今後の研究の推進方策

昨年度構築した分子人工筋肉の発生力をより高精度に実時間計測できる微小力センシング法により分子人工筋肉の微小力を計測評価し、力学機能を創発する構造を制御する条件を調査する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A printable active network actuator built from an engineered biomolecular motor2021

    • 著者名/発表者名
      Nitta Takahiro、Wang Yingzhe、Du Zhao、Morishima Keisuke、Hiratsuka Yuichi
    • 雑誌名

      Nature Materials

      巻: 20 ページ: 1149~1155

    • DOI

      10.1038/s41563-021-00969-6

    • 査読あり
  • [学会発表] In-Situ Integrated Microrobots on a Chip Powered by Biomolecular Artificial Muscle2022

    • 著者名/発表者名
      Yingzhe Wang; Yuichi Hiratsuka; Takahiro Nitta; Keisuke Morishima
    • 学会等名
      2022 IEEE 35th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems Conference (MEMS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Living Machined Wet Robotics -LiVEMechX Integration-2021

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Morishima
    • 学会等名
      IEEE EMBC workshop: Bio-inspired, Bio-mimetic and Bio-hybrid (Cyborg) Systems
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LiVEMechX Integration-分子機械融合マイクロシステムの力学機能創発-2021

    • 著者名/発表者名
      森島圭祐
    • 学会等名
      分子サイバネティクス第8回領域セミナー
    • 招待講演
  • [備考] 生命機械融合ウエットロボティクス領域 森島研究室

    • URL

      http://www-live.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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