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研究分野別サイレントキーワード
「マイクロ流路」とサイレントキーワードを含む研究
【情報学】情報学フロンティア：分子ロボット ／マイクロ流路を含む研究件
❏自己複製する非平衡動的なDNA人工細胞の創成(17H01813)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】DNAナノテクノロジー / 分子ロボティクス / 人工細胞工学 / 生物物理学 / ソフトマター (他14件)
【概要】DNAによる分子ナノシステムを細胞サイズまでスケールアップして自己組織化させ、DNA設計に由来するプログラマブルな動的分子システムである複製する非平衡動的なDNA人工細胞の構築のための基礎技術の開発を行った。まず、両親媒性化したDNAオリガミナノプレートでカプセル状のDNA人工細胞を構築した。次に、自律的に分裂できるDNAゲル人工細胞の構築を行った。外からのタンパク質の入力に応答して、混和に寄与し...
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
【情報学】情報学フロンティア：DNAオリガミ ／マイクロ流路を含む研究件
❏自己複製する非平衡動的なDNA人工細胞の創成(17H01813)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】DNAナノテクノロジー / 分子ロボティクス / 人工細胞工学 / 生物物理学 / ソフトマター (他14件)
【概要】DNAによる分子ナノシステムを細胞サイズまでスケールアップして自己組織化させ、DNA設計に由来するプログラマブルな動的分子システムである複製する非平衡動的なDNA人工細胞の構築のための基礎技術の開発を行った。まず、両親媒性化したDNAオリガミナノプレートでカプセル状のDNA人工細胞を構築した。次に、自律的に分裂できるDNAゲル人工細胞の構築を行った。外からのタンパク質の入力に応答して、混和に寄与し...
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
【情報学】情報学フロンティア：DNAナノテクノロジー ／マイクロ流路を含む研究件
❏自己複製する非平衡動的なDNA人工細胞の創成(17H01813)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】DNAナノテクノロジー / 分子ロボティクス / 人工細胞工学 / 生物物理学 / ソフトマター (他14件)
【概要】DNAによる分子ナノシステムを細胞サイズまでスケールアップして自己組織化させ、DNA設計に由来するプログラマブルな動的分子システムである複製する非平衡動的なDNA人工細胞の構築のための基礎技術の開発を行った。まず、両親媒性化したDNAオリガミナノプレートでカプセル状のDNA人工細胞を構築した。次に、自律的に分裂できるDNAゲル人工細胞の構築を行った。外からのタンパク質の入力に応答して、混和に寄与し...
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
【情報学】情報学フロンティア：機械学習 ／マイクロ流路を含む研究件
❏鼻腔に学ぶ―人工嗅覚の実現に向けた複雑流路内ガス流れの理解と利用(21H01971)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】鼻腔 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 機械学習 (他11件)
【概要】本研究では、我々の鼻の内部構造（鼻腔）とガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資する最適センサの開発指針を得る。この目的に向け、申請者独自のガス分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）および同特長のガス粘性測定法（2019年採択の国際共同研究強化Bで創出済み）を用いる。これら手法はガス流れに伴う構造体の機械的変形を測定するため、任意のガスから異なる情報を得られる。加えて、その...
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
【情報学】情報学フロンティア：人工生命 ／マイクロ流路を含む研究件
❏自己複製する非平衡動的なDNA人工細胞の創成(17H01813)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】DNAナノテクノロジー / 分子ロボティクス / 人工細胞工学 / 生物物理学 / ソフトマター (他14件)
【概要】DNAによる分子ナノシステムを細胞サイズまでスケールアップして自己組織化させ、DNA設計に由来するプログラマブルな動的分子システムである複製する非平衡動的なDNA人工細胞の構築のための基礎技術の開発を行った。まず、両親媒性化したDNAオリガミナノプレートでカプセル状のDNA人工細胞を構築した。次に、自律的に分裂できるDNAゲル人工細胞の構築を行った。外からのタンパク質の入力に応答して、混和に寄与し...
❏マイクロ流体工学による人工細胞システムの時空間制御(24680033)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】人工細胞 / 人工生命 / 非線形 / 非平衡 / マイクロ流体力学 (他11件)
【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...
【数物系科学】物理学：非平衡 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロ流体工学による人工細胞システムの時空間制御(24680033)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】人工細胞 / 人工生命 / 非線形 / 非平衡 / マイクロ流体力学 (他11件)
【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...
❏ゲノムサイズ長鎖DNAの単一分子構造転移を中核とした自律的情報処理システム(21710119)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (20511249)
【キーワード】ナノバイオ / 非平衡 / 非線形 / DNA / マイクロ流路 (他7件)
【概要】マイクロ流体工学を応用し, DNAを含む生体高分子システムへの分子的な入出力が可能となるマイクロメートルサイズ(細胞サイズ)の微小反応系の構築に成功した.この技術により,自律的な情報処理に必須となる,溶液濃度のダイナミックな制御や,開放系の反応容器の構築ができることを示した. ...
【数物系科学】物理学：非線形 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロ流体工学による人工細胞システムの時空間制御(24680033)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】人工細胞 / 人工生命 / 非線形 / 非平衡 / マイクロ流体力学 (他11件)
【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...
❏ゲノムサイズ長鎖DNAの単一分子構造転移を中核とした自律的情報処理システム(21710119)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (20511249)
【キーワード】ナノバイオ / 非平衡 / 非線形 / DNA / マイクロ流路 (他7件)
【概要】マイクロ流体工学を応用し, DNAを含む生体高分子システムへの分子的な入出力が可能となるマイクロメートルサイズ(細胞サイズ)の微小反応系の構築に成功した.この技術により,自律的な情報処理に必須となる,溶液濃度のダイナミックな制御や,開放系の反応容器の構築ができることを示した. ...
【数物系科学】地球惑星科学：相分離 ／マイクロ流路を含む研究件
❏超臨界セグメント空間を利用した生体癒着性リポソームの連続合成プロセス(18H01773)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】下山 裕介 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30403984)
【キーワード】超臨界二酸化炭素 / フロープロセス / リポソーム / 微小流路 / リポソーム形成 (他9件)
【概要】微小流路流路における超臨界二酸化炭素の流動状態を利用したリポソームの連続合成プロセスを構築し，リポソーム表面をPEG化するプロセスへと展開した．微小流路で形成される超臨界セグメント空間により，流動した状態でリポソーム構造が形成されることを確認した．また，脂質成分をethanolに溶解することで，溶媒流量の変化により，リポソームの平均粒子径を大幅に変化させることを可能にした．PEG化リポソームの形成...
❏階層構造を有するマイクロハイドロゲルの創製(25706010)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】松永 行子(津田行子) (松永 行子 / 津田 行子) 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (00533663)
【キーワード】マイクロ流路 / 組織工学 / 細胞足場 / セルロース / 生体材料 (他10件)
【概要】機械的強度に優れた三次元構造物をハイドロゲルのみで構築する新規手法の開発を目指し、本研究では複数のゲル線維が集合した束状ゲルの合成法を着想した。温度応答性高分子であるヒドロキシプロピルセルロース (HPC)とアルギン酸ナトリウム（Na-Alg）の混合溶液からなる相分離溶液を調製し、マイクロ流路デバイスを用いた動的ゲル化によるゲルファイバーを作製した。高分子凝集体はフロー方向に引き伸ばされ、最終的に...
【数物系科学】地球惑星科学：流体 ／マイクロ流路を含む研究件
❏鼻腔に学ぶ―人工嗅覚の実現に向けた複雑流路内ガス流れの理解と利用(21H01971)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】鼻腔 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 機械学習 (他11件)
【概要】本研究では、我々の鼻の内部構造（鼻腔）とガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資する最適センサの開発指針を得る。この目的に向け、申請者独自のガス分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）および同特長のガス粘性測定法（2019年採択の国際共同研究強化Bで創出済み）を用いる。これら手法はガス流れに伴う構造体の機械的変形を測定するため、任意のガスから異なる情報を得られる。加えて、その...
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
【数物系科学】地球惑星科学：バクテリア ／マイクロ流路を含む研究件
❏ナノ空間中の電気インピーダンス測定によるウイルスセンシング法の創成(17H03246)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】ウイルスセンサー / バクテリアセンサー / 感染予防 / 電気インピーダンス計測 / バイオセンサー (他35件)
【概要】感染症の早期発見に基づく安全・安寧な社会の実現をめざし，高電界非線形電気インピーダンス法を利用したウイルスの電気的測定法の創成を目的として，ナノポア型とナノ流路型のウイルスセンサーの開発を行った。その結果，定量性には課題が残るものの，インピーダンス測定データをウイルスの電気的等価回路モデルを元に解析することによって，ウイルス種の同定が可能となることを示唆する結果が得られた。 ...
❏変動環境に適応する大腸菌の一細胞レベルの解析(24710228)
【研究テーマ】システムゲノム科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】津留 三良 大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (80594506)
【キーワード】一細胞観察 / 遺伝子発現の確率性 / マイクロ流路 / 遺伝子発現ノイズ / 微細加工 (他8件)
【概要】本研究は、顕微鏡下でリアルタイムに観測可能で、培地交換が速い微細培養装置を開発することを目的としている。この装置は、細胞の流出を防ぐ小部屋と、培地成分濃度を様々な周波数で供給する発振流路から構成される。培地中の蛍光色素を指標に、小部屋の培地交換速度を計測した。その結果、当初目標の半分以下の10秒程度で培地交換が可能な微細培養装置を完成させた。蛍光タンパク質を合成する大腸菌をこの装置で培養・観察した...
【化学】複合化学：流体-構造相互作用 ／マイクロ流路を含む研究件
❏鼻腔に学ぶ―人工嗅覚の実現に向けた複雑流路内ガス流れの理解と利用(21H01971)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】鼻腔 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 機械学習 (他11件)
【概要】本研究では、我々の鼻の内部構造（鼻腔）とガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資する最適センサの開発指針を得る。この目的に向け、申請者独自のガス分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）および同特長のガス粘性測定法（2019年採択の国際共同研究強化Bで創出済み）を用いる。これら手法はガス流れに伴う構造体の機械的変形を測定するため、任意のガスから異なる情報を得られる。加えて、その...
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
【化学】複合化学：粘性係数 ／マイクロ流路を含む研究件
❏鼻腔に学ぶ―人工嗅覚の実現に向けた複雑流路内ガス流れの理解と利用(21H01971)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】鼻腔 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 機械学習 (他11件)
【概要】本研究では、我々の鼻の内部構造（鼻腔）とガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資する最適センサの開発指針を得る。この目的に向け、申請者独自のガス分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）および同特長のガス粘性測定法（2019年採択の国際共同研究強化Bで創出済み）を用いる。これら手法はガス流れに伴う構造体の機械的変形を測定するため、任意のガスから異なる情報を得られる。加えて、その...
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
【化学】複合化学：気体 ／マイクロ流路を含む研究件
❏鼻腔に学ぶ―人工嗅覚の実現に向けた複雑流路内ガス流れの理解と利用(21H01971)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】鼻腔 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 機械学習 (他11件)
【概要】本研究では、我々の鼻の内部構造（鼻腔）とガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資する最適センサの開発指針を得る。この目的に向け、申請者独自のガス分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）および同特長のガス粘性測定法（2019年採択の国際共同研究強化Bで創出済み）を用いる。これら手法はガス流れに伴う構造体の機械的変形を測定するため、任意のガスから異なる情報を得られる。加えて、その...
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
【生物学】基礎生物学：1細胞培養計測系 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロ流路長期培養系を用いた大腸菌の細胞伸長における表現型可塑性の解析(24657014)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院情報学環, 教授 (40178950)
【キーワード】一細胞培養系 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 / 細胞密度 (他21件)
【概要】一細胞培養系を用いて、大腸菌の細胞伸長に関わる３要因を解析した。（仮説A）「捕食回避説」、（仮説B）「低密度良好説」、（仮説C）「環境ストレス説」である。細胞密度・増殖環境変化に伴う細胞伸長作用とrecA 遺伝子発現の関連性を調べた。その結果、一部細胞でrecA 遺伝子プロモーター活性が高くなり、recA を強く発現する細胞（"高 recA 発現細胞")は細胞サイズの大きい伸長細胞...
❏マイクロ流路での大腸菌の細胞伸長の表現型可塑性の解析:迅速な適応性(22657006)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40178950)
【キーワード】1細胞培養計測系 / マイクロ流路 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 (他12件)
【概要】マイクロ流路を使って、大腸菌の細胞伸長に関わる3つの要因を解析した。(仮説1)「捕食回避説」、(仮説2)「低密度良好説」、(仮説3)「環境ストレス説」である。各要因を、単独および複数を組み合わせて検証することにした。まず、増殖しすぎた細胞を自動的に取り除けるように工夫した1細胞計測系を構築した(特願2011-156767)。この計測系を捕食者テトラヒメナ・被食者大腸菌の混合培養系に応用したところ、...
【生物学】基礎生物学：細胞伸長 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロ流路長期培養系を用いた大腸菌の細胞伸長における表現型可塑性の解析(24657014)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院情報学環, 教授 (40178950)
【キーワード】一細胞培養系 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 / 細胞密度 (他21件)
【概要】一細胞培養系を用いて、大腸菌の細胞伸長に関わる３要因を解析した。（仮説A）「捕食回避説」、（仮説B）「低密度良好説」、（仮説C）「環境ストレス説」である。細胞密度・増殖環境変化に伴う細胞伸長作用とrecA 遺伝子発現の関連性を調べた。その結果、一部細胞でrecA 遺伝子プロモーター活性が高くなり、recA を強く発現する細胞（"高 recA 発現細胞")は細胞サイズの大きい伸長細胞...
❏マイクロ流路での大腸菌の細胞伸長の表現型可塑性の解析:迅速な適応性(22657006)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40178950)
【キーワード】1細胞培養計測系 / マイクロ流路 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 (他12件)
【概要】マイクロ流路を使って、大腸菌の細胞伸長に関わる3つの要因を解析した。(仮説1)「捕食回避説」、(仮説2)「低密度良好説」、(仮説3)「環境ストレス説」である。各要因を、単独および複数を組み合わせて検証することにした。まず、増殖しすぎた細胞を自動的に取り除けるように工夫した1細胞計測系を構築した(特願2011-156767)。この計測系を捕食者テトラヒメナ・被食者大腸菌の混合培養系に応用したところ、...
【生物学】基礎生物学：表現型可塑性 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロ流路長期培養系を用いた大腸菌の細胞伸長における表現型可塑性の解析(24657014)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院情報学環, 教授 (40178950)
【キーワード】一細胞培養系 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 / 細胞密度 (他21件)
【概要】一細胞培養系を用いて、大腸菌の細胞伸長に関わる３要因を解析した。（仮説A）「捕食回避説」、（仮説B）「低密度良好説」、（仮説C）「環境ストレス説」である。細胞密度・増殖環境変化に伴う細胞伸長作用とrecA 遺伝子発現の関連性を調べた。その結果、一部細胞でrecA 遺伝子プロモーター活性が高くなり、recA を強く発現する細胞（"高 recA 発現細胞")は細胞サイズの大きい伸長細胞...
❏マイクロ流路での大腸菌の細胞伸長の表現型可塑性の解析:迅速な適応性(22657006)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40178950)
【キーワード】1細胞培養計測系 / マイクロ流路 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 (他12件)
【概要】マイクロ流路を使って、大腸菌の細胞伸長に関わる3つの要因を解析した。(仮説1)「捕食回避説」、(仮説2)「低密度良好説」、(仮説3)「環境ストレス説」である。各要因を、単独および複数を組み合わせて検証することにした。まず、増殖しすぎた細胞を自動的に取り除けるように工夫した1細胞計測系を構築した(特願2011-156767)。この計測系を捕食者テトラヒメナ・被食者大腸菌の混合培養系に応用したところ、...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：液体セル ／マイクロ流路を含む研究件
❏細菌内無機元素の高分解能動態観測を目指した高機能マイクロ流路液体セルの開発(18H01842)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)
【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...
❏ナノバイオロジーのためのMEMS電子顕微鏡技術の確立と細菌の動態研究への応用(15H05416)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】MEMS / 電子顕微鏡 / 液体セル / 細菌 / 動態観察 (他11件)
【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：organ-on-a-chip ／マイクロ流路を含む研究件
❏スフェロイドを用いた血液脳関門（BBB）モデルの作製(20K12594)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】島 亜衣 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (50757309)
【キーワード】組織工学 / organ-on-a-chip / マイクロ流路 / 血液脳関門
【概要】本研究の目的は、血液脳関門（BBB）構成細胞からなるBBBスフェロイドをマイクロアレイ内に配置して制御し、ハイスループットな薬剤透過性試験を実現することである。医薬品の開発においてヒトBBBの透過性を調べることは重要であるが、高効率に透過性試験を行えるモデルは存在しない。本研究では、BBBスフェロイドとマイクロアレイを組み合せることで、簡便に、多数のサンプルを一度に評価することを目指す。 2年目で...
❏物質移行性を評価可能な骨格筋血管構造モデルの創出(18K18991)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】森本 雄矢 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60739233)
【キーワード】MicroTAS / Organ-on-a-chip / マイクロ流路 / 灌流システム / メカノバイオロジー (他11件)
【概要】市販のコラーゲンビトリゲル膜付きカルチャーインサートを組み合わせ可能なマイクロ流路を実現し、ビトリゲル膜上で培養した細胞に培養液の流れを負荷することで、生体における血流にともなうメカニカルな刺激を再現することに成功した。この培養液の流れによる模擬血流刺激により筋線維や血管内皮細胞からなる共培養組織の形態が変化することを明らかにした。さらに、肝癌細胞と血管内皮細胞からなる共培養組織におけるアルブミン...
❏微絨毛形成を介する細胞の力学刺激応答と組織形成における役割の解明(16K01353)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (70511244)
【キーワード】生体機能チップ / 微絨毛 / TRPV6 / メカノバイオロジー / マイクロ流路 (他13件)
【概要】我々は、ヒト胎盤バリアを模倣した生体機能チップを用いて、胎盤絨毛上皮細胞は流体せん断力に応答してカルシウムイオンチャネルTRPV6を活性化し、微絨毛を伸長することをこれまでに報告した。本研究では、胎盤絨毛上皮細胞以外にも、同様の力学刺激応答能を有する間葉系細胞が存在することを新たに見出した。また、ゲノム編集技術を用いてTRPV6にストップコドンを挿入した変異体マウスを作製し、小腸をはじめとする生体...
【総合理工】応用物理学：微小液滴 ／マイクロ流路を含む研究件
❏微小液滴の融合・積層による高機能ソフトデバイス創生技術の構築(22360036)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】微小液滴 / インクジェット / レオロジー / 表面張力 / マイクロ流路 (他16件)
【概要】本研究は、微小液滴の吐出・衝突・融合化技術ならびにその変形・回転運動の高時間分解能観察手法を用いて、μmサイズの流体のレオロジー物性を研究する「超高速変形ナノレオロジー計測工学」を創生し、その基本要素技術を産業界における汎用の計測ツールとして供与することを目的とした。研究では開発された高速液滴生成システムにより作製されたピコリットル液滴について、空間に局所電場を印加することによりマックスウエル応力...
❏マイクロ流路を用いたピコリットル二相液滴および異形ポリマー微粒子の精密調製(18810013)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】西迫 貴志 東工大, 精密工学研究所, 助手 (10431983)
【キーワード】マイクロフルイディクス / マイクロリアクタ / ポリマー微粒子 / 界面張力 / マイクロデバイス (他8件)
【概要】本研究では,マイクロ流路の分岐構造を利用した均一サイズのピコリットル異相液滴の生成法,および異形ポリマー微粒子の調製法の開発を目的としている.本年度は,マイクロ流路の加工技術および有機二相液滴の作製技術の確立に重点を置いて研究し,以下の成果を得た. (1)有機二相液滴生成用のマイクロ流路の製作 合成石英を加工基板とし,機械加工およびドライエッチングによる微細溝加工を行った.機械加工法は,100μm...
【総合理工】応用物理学：エマルション ／マイクロ流路を含む研究件
❏自己駆動する油滴を利用した物質輸送システムの構築(16K17504)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】伴野 太祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (70613909)
【キーワード】自己駆動油滴 / 非平衡系 / 界面活性剤 / エマルション / 分子間相互作用 (他17件)
【概要】界面活性剤水溶液中を自発的に動くマイクロメートルサイズの油滴を用いて，電場や磁場などの動力源なしに，化学物質を目的の場所に送達する省エネルギー型の輸送担体へと応用することを目指した。油滴をpH勾配下においたり，油滴に一方向から光を照射したりすると，それらに応答して特定の方向に動くことがわかった。これは，界面活性剤や油の成分がそれら外部からの刺激によって変化したためと考えられ，油滴が動く方向を正確に...
❏持続的な遺伝情報複製に対するマイクロ環境の重要性の実験的検証(21770256)
【研究テーマ】進化生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】市橋 伯一 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 招聘教員 (20448096)
【キーワード】細胞サイズ / エマルション / 自己複製 / RNA複製 / 寄生体 (他9件)
【概要】自律複製する細胞のほとんど全てマイクロメーターサイズである。大きすぎるものも小さい過ぎるものも存在していない。この生命のサイズ依存性の一端を明らかにするために、本研究では人工的に遺伝情報の複製システムを構築し、その反応場サイズ依存性を実験的に検証した。その結果、ちょうど細胞と同じマイクロメーターサイズでのみ、寄生体の増殖を抑えることができ、持続的な複製が達成された。本研究は、細胞サイズは寄生体から...
【工学】電気電子工学：マイクロリアクター ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロリアクターを利用した金属酸化物ナノ粒子・ナノシートの高効率表面修飾(18H02062)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】菅原 義之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50196698)
【キーワード】表面修飾 / マイクロリアクター / ナノシート / ナノ粒子 / マイクロリアクタ- (他7件)
【概要】本研究では、液-液二相系を反応場とした、マイクロリアクターを用いることによるニオブ酸ナノシートの効率的表面修飾を達成した。まず、ニオブ酸ナノシートの表面修飾が液-液二相系で可能かどうかバルクレベルでの合成で検討した。テトラブチルアンモニウム塩を用いて層状ペロブスカイトを剥離して得られたニオブ酸ナノシート水分散液を水相、リン酸オレイルを溶解したシクロヘキサンを有機相として用いることにより、表面修飾が...
❏マイクロ流路を用いたピコリットル二相液滴および異形ポリマー微粒子の精密調製(18810013)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】西迫 貴志 東工大, 精密工学研究所, 助手 (10431983)
【キーワード】マイクロフルイディクス / マイクロリアクタ / ポリマー微粒子 / 界面張力 / マイクロデバイス (他8件)
【概要】本研究では,マイクロ流路の分岐構造を利用した均一サイズのピコリットル異相液滴の生成法,および異形ポリマー微粒子の調製法の開発を目的としている.本年度は,マイクロ流路の加工技術および有機二相液滴の作製技術の確立に重点を置いて研究し,以下の成果を得た. (1)有機二相液滴生成用のマイクロ流路の製作 合成石英を加工基板とし,機械加工およびドライエッチングによる微細溝加工を行った.機械加工法は,100μm...
【工学】電気電子工学：マイクロフルイディクス ／マイクロ流路を含む研究件
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
❏ナノ空間中の電気インピーダンス測定によるウイルスセンシング法の創成(17H03246)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】ウイルスセンサー / バクテリアセンサー / 感染予防 / 電気インピーダンス計測 / バイオセンサー (他35件)
【概要】感染症の早期発見に基づく安全・安寧な社会の実現をめざし，高電界非線形電気インピーダンス法を利用したウイルスの電気的測定法の創成を目的として，ナノポア型とナノ流路型のウイルスセンサーの開発を行った。その結果，定量性には課題が残るものの，インピーダンス測定データをウイルスの電気的等価回路モデルを元に解析することによって，ウイルス種の同定が可能となることを示唆する結果が得られた。 ...
❏マイクロ流路を用いたピコリットル二相液滴および異形ポリマー微粒子の精密調製(18810013)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】西迫 貴志 東工大, 精密工学研究所, 助手 (10431983)
【キーワード】マイクロフルイディクス / マイクロリアクタ / ポリマー微粒子 / 界面張力 / マイクロデバイス (他8件)
【概要】本研究では,マイクロ流路の分岐構造を利用した均一サイズのピコリットル異相液滴の生成法,および異形ポリマー微粒子の調製法の開発を目的としている.本年度は,マイクロ流路の加工技術および有機二相液滴の作製技術の確立に重点を置いて研究し,以下の成果を得た. (1)有機二相液滴生成用のマイクロ流路の製作 合成石英を加工基板とし,機械加工およびドライエッチングによる微細溝加工を行った.機械加工法は,100μm...
【工学】土木工学：収縮 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロバブルの急速な溶解による結晶製造プロセスの開発(15K18266)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50571361)
【キーワード】マイクロバブル / 微細気泡 / 溶解 / 収縮 / 溶解速度 (他7件)
【概要】マイクロバブルはラプラス圧の効果により液相に急速に溶解することが知られている。急速な溶解に伴い気泡周囲には高溶存気体濃度領域が形成されると予想できる。この急速なガス溶解を利用した結晶製造方法が提案されているが、マイクロバブルの溶解速度や気泡周囲の溶存気体の濃度分布を正確に予測する方法はまだ存在しない。本研究では、界面活性剤が存在する条件での静止流体中でのマイクロバブル溶解速度予測モデルを提案した。...
❏マイクロバブルの溶解・収縮を利用した結晶核生成機構の解明(25820389)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (50571361)
【キーワード】microbubble / dissolution / shrinkage / マイクロバブル / 溶解 (他12件)
【概要】静止流体中におけるマイクロバブル(以下μB)の溶解・収縮挙動に関する詳細な知見を得るため、液-気-液3相合流型のマイクロチャネルを用いた観察を行った。気液流量変化による流動様式の変化を観察し、μBが生成する条件を明らかにした。次に液相に酸素呈色試薬を添加し溶存酸素濃度場の可視化を行い、μBの急激な溶解・収縮により溶存気体高濃度場が形成されることを明らかにした。また操作条件がμB溶解・収縮に及ぼす影...
【工学】構造・機能材料：マイクロカプセル ／マイクロ流路を含む研究件
❏電磁スピニングシステムによるナノ流路駆動極小ポンプの開発(23656057)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】マイクロ流路 / 電磁スピニングシステム / マイクロマシン / マイクロカプセル / マイクロモーター (他14件)
【概要】本研究は、極微小化が可能な遠隔力学操作方式である電磁スピニング（以下EMS）システムを用いて、マイクロ流路中において重要な機械構成部材となるマイクロポンプなどの要素部品を作り上げるための基盤技術を開発することを目的とした。研究では、球のトルクベクトルを3次元的に任意制御することにより微小球を任意の場所へ配送するシステムを構築した。また外部トルクによる転がり運動を精密に計測することにより、これまで物...
❏微小液滴の融合・積層による高機能ソフトデバイス創生技術の構築(22360036)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】微小液滴 / インクジェット / レオロジー / 表面張力 / マイクロ流路 (他16件)
【概要】本研究は、微小液滴の吐出・衝突・融合化技術ならびにその変形・回転運動の高時間分解能観察手法を用いて、μmサイズの流体のレオロジー物性を研究する「超高速変形ナノレオロジー計測工学」を創生し、その基本要素技術を産業界における汎用の計測ツールとして供与することを目的とした。研究では開発された高速液滴生成システムにより作製されたピコリットル液滴について、空間に局所電場を印加することによりマックスウエル応力...
【工学】総合工学：インクジェツト ／マイクロ流路を含む研究件
❏微細構造制御によるプリンタブルペーパーエレクトロニクスの創出(22380092)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】パルプ・紙 / エレクトロニクス / センサー / 健康診断チップ / インクジェット (他18件)
【概要】バイオマスの材料の有効利用とエレクトロニクス製造の効率化を目的とする。非塗工の紙に印刷した銀ナノ粒子インクのラインは、粒子の落ち込みにより、導電性が発現しなかったが、フッ素ポリマーのはっ水処理後の印刷では導電性が発現した。ペーパーエレクトロニクスの応用として血糖値測定用紙基板健康診断チップを全てインクジェット印刷で試作した。コットンリンターを用いたセンサー用紙、紫外線硬化樹脂インクを使った微小流路...
❏微小液滴の融合・積層による高機能ソフトデバイス創生技術の構築(22360036)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】微小液滴 / インクジェット / レオロジー / 表面張力 / マイクロ流路 (他16件)
【概要】本研究は、微小液滴の吐出・衝突・融合化技術ならびにその変形・回転運動の高時間分解能観察手法を用いて、μmサイズの流体のレオロジー物性を研究する「超高速変形ナノレオロジー計測工学」を創生し、その基本要素技術を産業界における汎用の計測ツールとして供与することを目的とした。研究では開発された高速液滴生成システムにより作製されたピコリットル液滴について、空間に局所電場を印加することによりマックスウエル応力...
【工学】総合工学：電子顕微鏡 ／マイクロ流路を含む研究件
❏細菌内無機元素の高分解能動態観測を目指した高機能マイクロ流路液体セルの開発(18H01842)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)
【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...
❏ナノバイオロジーのためのMEMS電子顕微鏡技術の確立と細菌の動態研究への応用(15H05416)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】MEMS / 電子顕微鏡 / 液体セル / 細菌 / 動態観察 (他11件)
【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...
【工学】総合工学：溶解 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロバブルの急速な溶解による結晶製造プロセスの開発(15K18266)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50571361)
【キーワード】マイクロバブル / 微細気泡 / 溶解 / 収縮 / 溶解速度 (他7件)
【概要】マイクロバブルはラプラス圧の効果により液相に急速に溶解することが知られている。急速な溶解に伴い気泡周囲には高溶存気体濃度領域が形成されると予想できる。この急速なガス溶解を利用した結晶製造方法が提案されているが、マイクロバブルの溶解速度や気泡周囲の溶存気体の濃度分布を正確に予測する方法はまだ存在しない。本研究では、界面活性剤が存在する条件での静止流体中でのマイクロバブル溶解速度予測モデルを提案した。...
❏マイクロバブルの溶解・収縮を利用した結晶核生成機構の解明(25820389)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (50571361)
【キーワード】microbubble / dissolution / shrinkage / マイクロバブル / 溶解 (他12件)
【概要】静止流体中におけるマイクロバブル(以下μB)の溶解・収縮挙動に関する詳細な知見を得るため、液-気-液3相合流型のマイクロチャネルを用いた観察を行った。気液流量変化による流動様式の変化を観察し、μBが生成する条件を明らかにした。次に液相に酸素呈色試薬を添加し溶存酸素濃度場の可視化を行い、μBの急激な溶解・収縮により溶存気体高濃度場が形成されることを明らかにした。また操作条件がμB溶解・収縮に及ぼす影...
【工学】総合工学：界面活性剤 ／マイクロ流路を含む研究件
❏自己駆動する油滴を利用した物質輸送システムの構築(16K17504)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】伴野 太祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (70613909)
【キーワード】自己駆動油滴 / 非平衡系 / 界面活性剤 / エマルション / 分子間相互作用 (他17件)
【概要】界面活性剤水溶液中を自発的に動くマイクロメートルサイズの油滴を用いて，電場や磁場などの動力源なしに，化学物質を目的の場所に送達する省エネルギー型の輸送担体へと応用することを目指した。油滴をpH勾配下においたり，油滴に一方向から光を照射したりすると，それらに応答して特定の方向に動くことがわかった。これは，界面活性剤や油の成分がそれら外部からの刺激によって変化したためと考えられ，油滴が動く方向を正確に...
❏マイクロバブルの急速な溶解による結晶製造プロセスの開発(15K18266)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50571361)
【キーワード】マイクロバブル / 微細気泡 / 溶解 / 収縮 / 溶解速度 (他7件)
【概要】マイクロバブルはラプラス圧の効果により液相に急速に溶解することが知られている。急速な溶解に伴い気泡周囲には高溶存気体濃度領域が形成されると予想できる。この急速なガス溶解を利用した結晶製造方法が提案されているが、マイクロバブルの溶解速度や気泡周囲の溶存気体の濃度分布を正確に予測する方法はまだ存在しない。本研究では、界面活性剤が存在する条件での静止流体中でのマイクロバブル溶解速度予測モデルを提案した。...
【工学】総合工学：マイクロマシン ／マイクロ流路を含む研究件
❏電磁スピニングシステムによるナノ流路駆動極小ポンプの開発(23656057)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】マイクロ流路 / 電磁スピニングシステム / マイクロマシン / マイクロカプセル / マイクロモーター (他14件)
【概要】本研究は、極微小化が可能な遠隔力学操作方式である電磁スピニング（以下EMS）システムを用いて、マイクロ流路中において重要な機械構成部材となるマイクロポンプなどの要素部品を作り上げるための基盤技術を開発することを目的とした。研究では、球のトルクベクトルを3次元的に任意制御することにより微小球を任意の場所へ配送するシステムを構築した。また外部トルクによる転がり運動を精密に計測することにより、これまで物...
❏マイクロ・セルプロセッシングのための熱流体高機能プロセス発現機構の創成(15106004)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2007
【研究代表者】笠木 伸英 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80107531)
【キーワード】バイオ関連機器 / 再生医学 / 熱工学 / 流体工学 / マイクロマシン (他21件)
【概要】本研究では,マイクロスケールでの熱流動の特性を活かし,マイクロ流路内で細胞の混合,ラベリング,分離,輸送等を極めて効率的に行うためのマイクロ・セルプロセッシングの創成を目標とした.具体的な応用分野として幹細胞を用いた再生医療技術を想定し,細胞群から稀少細胞を抽出するマイクロ・セルソーティングシステムの開発を行った.すなわち,マイクロ流路内の細胞や粒子の運動などに対する知見を蓄積するための,高精度数...
【工学】総合工学：微細加工 ／マイクロ流路を含む研究件
❏ナノ空間中の電気インピーダンス測定によるウイルスセンシング法の創成(17H03246)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】ウイルスセンサー / バクテリアセンサー / 感染予防 / 電気インピーダンス計測 / バイオセンサー (他35件)
【概要】感染症の早期発見に基づく安全・安寧な社会の実現をめざし，高電界非線形電気インピーダンス法を利用したウイルスの電気的測定法の創成を目的として，ナノポア型とナノ流路型のウイルスセンサーの開発を行った。その結果，定量性には課題が残るものの，インピーダンス測定データをウイルスの電気的等価回路モデルを元に解析することによって，ウイルス種の同定が可能となることを示唆する結果が得られた。 ...
❏変動環境に適応する大腸菌の一細胞レベルの解析(24710228)
【研究テーマ】システムゲノム科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】津留 三良 大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (80594506)
【キーワード】一細胞観察 / 遺伝子発現の確率性 / マイクロ流路 / 遺伝子発現ノイズ / 微細加工 (他8件)
【概要】本研究は、顕微鏡下でリアルタイムに観測可能で、培地交換が速い微細培養装置を開発することを目的としている。この装置は、細胞の流出を防ぐ小部屋と、培地成分濃度を様々な周波数で供給する発振流路から構成される。培地中の蛍光色素を指標に、小部屋の培地交換速度を計測した。その結果、当初目標の半分以下の10秒程度で培地交換が可能な微細培養装置を完成させた。蛍光タンパク質を合成する大腸菌をこの装置で培養・観察した...
❏集積化電気化学マイクロポンプを利用した人工シナプスの開発(18300154)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】吉見 靖男 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (30267421)
【キーワード】電気化学マイクロポンプ / 電気化学マイクロバルブ / ポリジメチルシロキサン / 神経細胞 / 膜電位イメージング (他31件)
【概要】本研究の最終目的は、特定複数の神経細胞刺激をピンポイント的に刺激できる集積化マイクロポンプを開発し、中枢神経系に情報を直接伝達するインターフェイス(人工シナプス)に発展させることにある。ポリジメチルシロキサン(PDMS)を主材として、水の電気分解を利用して、内容液を吐出およびそれを制御するチップ型バルブ付ポンプを開発した。このポンプによって、秒単位の吐出制御が可能であることが確認された。さらにこの...
【工学】総合工学：生体分子システム ／マイクロ流路を含む研究件
❏生体分子システムにおける揺らぐ応答の分布設計(21H01355)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10778591)
【キーワード】生体分子システム / 確率システム / マイクロ流路 / 数理最適化
【概要】本年度は，確率的な揺らぎを有する生体分子システムの「応答分布」を解析・設計するためのシステム論的な基礎理論の構築を進め，その実証実験のために必要なマイクロ流体実験系の構築，および動作検証を行った． 基礎理論の構築では，まず，生体分子システムの応答分布を解析・設計するツールの開発を念頭に，定常状態におけるシステムの揺らぎを評価するための統計的な指標を定義し，シミュレーションによりそれらの指標が解析や...
❏第一原理モデルとデータ駆動型モデルの融合による遺伝子回路のロバスト動態予測(18H01464)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10778591)
【キーワード】制御工学 / 生体分子システム / マイクロ流体 / マイクロ流路 / 遺伝子回路
【概要】生体分子を材料とする人工的な分子反応システムのダイナミクスを，数理モデルを用いて解析・設計するための理論的な枠組み，およびそのモデル構築に必要なデータを効率的に取得する実験系を構築し，分子システム設計に応用することで有用性を示した．特に，物理法則から導かれる第一原理モデルを，実験データから学習される機械学習モデルで補完する方法を提案し，第一原理モデルだけでは捉えることが難しい複雑な反応環境場の影響...
【工学】総合工学：確率システム ／マイクロ流路を含む研究件
❏生体分子システムにおける揺らぐ応答の分布設計(21H01355)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10778591)
【キーワード】生体分子システム / 確率システム / マイクロ流路 / 数理最適化
【概要】本年度は，確率的な揺らぎを有する生体分子システムの「応答分布」を解析・設計するためのシステム論的な基礎理論の構築を進め，その実証実験のために必要なマイクロ流体実験系の構築，および動作検証を行った． 基礎理論の構築では，まず，生体分子システムの応答分布を解析・設計するツールの開発を念頭に，定常状態におけるシステムの揺らぎを評価するための統計的な指標を定義し，シミュレーションによりそれらの指標が解析や...
❏周波数応答に基づく遺伝子制御回路のモデル集合同定法と実験系の構築(16H07175)
【研究テーマ】制御・システム工学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (10778591)
【キーワード】遺伝子回路 / 確率システム / システム同定 / 凸最適化 / マイクロ流路 (他8件)
【概要】本研究では，微生物の細胞内で動作する人工的な反応系（遺伝子回路）のダイナミクスをシステム工学的なアプローチで数理モデル化するために必要な理論，およびモデル化に必要なデータを取得するためのマイクロ流路実験系の構築を行った． 特に，生化学反応システムの数理モデルが計測データの少なさや反応ダイナミクスの確率ゆらぎなどの影響により大きな「不確かさ」を有することに着目し，不確かさを定量的に扱うためのパラメタ...
【工学】総合工学：粘弾性 ／マイクロ流路を含む研究件
❏電磁スピニングシステムによるナノ流路駆動極小ポンプの開発(23656057)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】マイクロ流路 / 電磁スピニングシステム / マイクロマシン / マイクロカプセル / マイクロモーター (他14件)
【概要】本研究は、極微小化が可能な遠隔力学操作方式である電磁スピニング（以下EMS）システムを用いて、マイクロ流路中において重要な機械構成部材となるマイクロポンプなどの要素部品を作り上げるための基盤技術を開発することを目的とした。研究では、球のトルクベクトルを3次元的に任意制御することにより微小球を任意の場所へ配送するシステムを構築した。また外部トルクによる転がり運動を精密に計測することにより、これまで物...
❏界面捕獲法による流路中の細胞挙動の数値シミュレーション(21760136)
【研究テーマ】流体工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】深潟 康二 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (80361517)
【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)
【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...
【工学】総合工学：MEMS ／マイクロ流路を含む研究件
❏ナノ空間中の電気インピーダンス測定によるウイルスセンシング法の創成(17H03246)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】ウイルスセンサー / バクテリアセンサー / 感染予防 / 電気インピーダンス計測 / バイオセンサー (他35件)
【概要】感染症の早期発見に基づく安全・安寧な社会の実現をめざし，高電界非線形電気インピーダンス法を利用したウイルスの電気的測定法の創成を目的として，ナノポア型とナノ流路型のウイルスセンサーの開発を行った。その結果，定量性には課題が残るものの，インピーダンス測定データをウイルスの電気的等価回路モデルを元に解析することによって，ウイルス種の同定が可能となることを示唆する結果が得られた。 ...
❏微絨毛形成を介する細胞の力学刺激応答と組織形成における役割の解明(16K01353)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (70511244)
【キーワード】生体機能チップ / 微絨毛 / TRPV6 / メカノバイオロジー / マイクロ流路 (他13件)
【概要】我々は、ヒト胎盤バリアを模倣した生体機能チップを用いて、胎盤絨毛上皮細胞は流体せん断力に応答してカルシウムイオンチャネルTRPV6を活性化し、微絨毛を伸長することをこれまでに報告した。本研究では、胎盤絨毛上皮細胞以外にも、同様の力学刺激応答能を有する間葉系細胞が存在することを新たに見出した。また、ゲノム編集技術を用いてTRPV6にストップコドンを挿入した変異体マウスを作製し、小腸をはじめとする生体...
❏ナノバイオロジーのためのMEMS電子顕微鏡技術の確立と細菌の動態研究への応用(15H05416)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】MEMS / 電子顕微鏡 / 液体セル / 細菌 / 動態観察 (他11件)
【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...
【工学】総合工学：流体工学 ／マイクロ流路を含む研究件
❏階層構造を有するマイクロハイドロゲルの創製(25706010)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】松永 行子(津田行子) (松永 行子 / 津田 行子) 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (00533663)
【キーワード】マイクロ流路 / 組織工学 / 細胞足場 / セルロース / 生体材料 (他10件)
【概要】機械的強度に優れた三次元構造物をハイドロゲルのみで構築する新規手法の開発を目指し、本研究では複数のゲル線維が集合した束状ゲルの合成法を着想した。温度応答性高分子であるヒドロキシプロピルセルロース (HPC)とアルギン酸ナトリウム（Na-Alg）の混合溶液からなる相分離溶液を調製し、マイクロ流路デバイスを用いた動的ゲル化によるゲルファイバーを作製した。高分子凝集体はフロー方向に引き伸ばされ、最終的に...
❏マイクロ流路のプラグ流集積による脂質二分子膜アレイの形成と計測(23710146)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】西迫 貴志 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (10431983)
【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)
【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...
❏機能性分子センサを備えたスマートマイクロ流路の開発(23656132)
【研究テーマ】流体工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】新美 智秀 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70164522)
【キーワード】流体工学 / マイクロ流路 / 感圧・感温塗料 / センサ
【概要】本研究では表面上における圧力分布を二次元的に計測可能な手法である感圧塗料（PSP）を基に，マイクロ流路そのものをセンサ化したスマートマイクロ流路を開発した．マイクロ流路の作製に広く用いられているソフトリソグラフィにおいて，材料にPSPを混ぜて流路を形成することで，流路そのものがいわばPSPとして機能するようになる．気体流れにおいて圧力，液体流れにおいて酸素濃度の二次元分布を，また，感温塗料（TSP...
【工学】総合工学：流体力学 ／マイクロ流路を含む研究件
❏鼻腔に学ぶ―人工嗅覚の実現に向けた複雑流路内ガス流れの理解と利用(21H01971)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】鼻腔 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 機械学習 (他11件)
【概要】本研究では、我々の鼻の内部構造（鼻腔）とガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資する最適センサの開発指針を得る。この目的に向け、申請者独自のガス分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）および同特長のガス粘性測定法（2019年採択の国際共同研究強化Bで創出済み）を用いる。これら手法はガス流れに伴う構造体の機械的変形を測定するため、任意のガスから異なる情報を得られる。加えて、その...
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
❏マイクロ・セルプロセッシングのための熱流体高機能プロセス発現機構の創成(15106004)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2007
【研究代表者】笠木 伸英 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80107531)
【キーワード】バイオ関連機器 / 再生医学 / 熱工学 / 流体工学 / マイクロマシン (他21件)
【概要】本研究では,マイクロスケールでの熱流動の特性を活かし,マイクロ流路内で細胞の混合,ラベリング,分離,輸送等を極めて効率的に行うためのマイクロ・セルプロセッシングの創成を目標とした.具体的な応用分野として幹細胞を用いた再生医療技術を想定し,細胞群から稀少細胞を抽出するマイクロ・セルソーティングシステムの開発を行った.すなわち,マイクロ流路内の細胞や粒子の運動などに対する知見を蓄積するための,高精度数...
【工学】総合工学：センサー ／マイクロ流路を含む研究件
❏ナノ空間中の電気インピーダンス測定によるウイルスセンシング法の創成(17H03246)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】ウイルスセンサー / バクテリアセンサー / 感染予防 / 電気インピーダンス計測 / バイオセンサー (他35件)
【概要】感染症の早期発見に基づく安全・安寧な社会の実現をめざし，高電界非線形電気インピーダンス法を利用したウイルスの電気的測定法の創成を目的として，ナノポア型とナノ流路型のウイルスセンサーの開発を行った。その結果，定量性には課題が残るものの，インピーダンス測定データをウイルスの電気的等価回路モデルを元に解析することによって，ウイルス種の同定が可能となることを示唆する結果が得られた。 ...
❏機能性分子センサを備えたスマートマイクロ流路の開発(23656132)
【研究テーマ】流体工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】新美 智秀 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70164522)
【キーワード】流体工学 / マイクロ流路 / 感圧・感温塗料 / センサ
【概要】本研究では表面上における圧力分布を二次元的に計測可能な手法である感圧塗料（PSP）を基に，マイクロ流路そのものをセンサ化したスマートマイクロ流路を開発した．マイクロ流路の作製に広く用いられているソフトリソグラフィにおいて，材料にPSPを混ぜて流路を形成することで，流路そのものがいわばPSPとして機能するようになる．気体流れにおいて圧力，液体流れにおいて酸素濃度の二次元分布を，また，感温塗料（TSP...
❏微細構造制御によるプリンタブルペーパーエレクトロニクスの創出(22380092)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】パルプ・紙 / エレクトロニクス / センサー / 健康診断チップ / インクジェット (他18件)
【概要】バイオマスの材料の有効利用とエレクトロニクス製造の効率化を目的とする。非塗工の紙に印刷した銀ナノ粒子インクのラインは、粒子の落ち込みにより、導電性が発現しなかったが、フッ素ポリマーのはっ水処理後の印刷では導電性が発現した。ペーパーエレクトロニクスの応用として血糖値測定用紙基板健康診断チップを全てインクジェット印刷で試作した。コットンリンターを用いたセンサー用紙、紫外線硬化樹脂インクを使った微小流路...
【工学】総合工学：マイクロ・ナノデバイス ／マイクロ流路を含む研究件
❏ナノ空間中の電気インピーダンス測定によるウイルスセンシング法の創成(17H03246)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】ウイルスセンサー / バクテリアセンサー / 感染予防 / 電気インピーダンス計測 / バイオセンサー (他35件)
【概要】感染症の早期発見に基づく安全・安寧な社会の実現をめざし，高電界非線形電気インピーダンス法を利用したウイルスの電気的測定法の創成を目的として，ナノポア型とナノ流路型のウイルスセンサーの開発を行った。その結果，定量性には課題が残るものの，インピーダンス測定データをウイルスの電気的等価回路モデルを元に解析することによって，ウイルス種の同定が可能となることを示唆する結果が得られた。 ...
❏周波数応答に基づく遺伝子制御回路のモデル集合同定法と実験系の構築(16H07175)
【研究テーマ】制御・システム工学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (10778591)
【キーワード】遺伝子回路 / 確率システム / システム同定 / 凸最適化 / マイクロ流路 (他8件)
【概要】本研究では，微生物の細胞内で動作する人工的な反応系（遺伝子回路）のダイナミクスをシステム工学的なアプローチで数理モデル化するために必要な理論，およびモデル化に必要なデータを取得するためのマイクロ流路実験系の構築を行った． 特に，生化学反応システムの数理モデルが計測データの少なさや反応ダイナミクスの確率ゆらぎなどの影響により大きな「不確かさ」を有することに着目し，不確かさを定量的に扱うためのパラメタ...
❏ナノバイオロジーのためのMEMS電子顕微鏡技術の確立と細菌の動態研究への応用(15H05416)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】MEMS / 電子顕微鏡 / 液体セル / 細菌 / 動態観察 (他11件)
【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...
【工学】総合工学：マイクロバブル ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロバブルの急速な溶解による結晶製造プロセスの開発(15K18266)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50571361)
【キーワード】マイクロバブル / 微細気泡 / 溶解 / 収縮 / 溶解速度 (他7件)
【概要】マイクロバブルはラプラス圧の効果により液相に急速に溶解することが知られている。急速な溶解に伴い気泡周囲には高溶存気体濃度領域が形成されると予想できる。この急速なガス溶解を利用した結晶製造方法が提案されているが、マイクロバブルの溶解速度や気泡周囲の溶存気体の濃度分布を正確に予測する方法はまだ存在しない。本研究では、界面活性剤が存在する条件での静止流体中でのマイクロバブル溶解速度予測モデルを提案した。...
❏マイクロバブルの溶解・収縮を利用した結晶核生成機構の解明(25820389)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】藤岡 沙都子 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (50571361)
【キーワード】microbubble / dissolution / shrinkage / マイクロバブル / 溶解 (他12件)
【概要】静止流体中におけるマイクロバブル(以下μB)の溶解・収縮挙動に関する詳細な知見を得るため、液-気-液3相合流型のマイクロチャネルを用いた観察を行った。気液流量変化による流動様式の変化を観察し、μBが生成する条件を明らかにした。次に液相に酸素呈色試薬を添加し溶存酸素濃度場の可視化を行い、μBの急激な溶解・収縮により溶存気体高濃度場が形成されることを明らかにした。また操作条件がμB溶解・収縮に及ぼす影...
【工学】総合工学：構造力学 ／マイクロ流路を含む研究件
❏鼻腔に学ぶ―人工嗅覚の実現に向けた複雑流路内ガス流れの理解と利用(21H01971)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】鼻腔 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 機械学習 (他11件)
【概要】本研究では、我々の鼻の内部構造（鼻腔）とガス流れの相関を詳細に検討することで、人工嗅覚の実現に資する最適センサの開発指針を得る。この目的に向け、申請者独自のガス分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）および同特長のガス粘性測定法（2019年採択の国際共同研究強化Bで創出済み）を用いる。これら手法はガス流れに伴う構造体の機械的変形を測定するため、任意のガスから異なる情報を得られる。加えて、その...
❏ミクロン空間内の気体流れが誘起する構造変形を原理とした新規質量分析法の開発(19KK0141)
【研究テーマ】
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
【研究期間】2019-10-07 - 2023-03-31
【研究代表者】柴 弘太 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20638126)
【キーワード】粘性係数 / マイクロ流路 / 流体力学 / 構造力学 / 流体―構造相互作用 (他11件)
【概要】本研究は、申請者独自の分子量測定法（大気環境、リアルタイム、非破壊）を、国際共同研究を推進するProf. Weitzとともに発展させ、モバイル用途まで見据えたイオン化不要の新奇質量分析法の創出を目指すものである。従来の質量分析は、試料をイオン化・断片化し、それらを逐次測定することで、試料の構造に由来する情報（マススペクトル）を得るという非常に優れた定性・定量手法である。しかし、試料のイオン化のため...
【工学】総合工学：制御工学 ／マイクロ流路を含む研究件
❏第一原理モデルとデータ駆動型モデルの融合による遺伝子回路のロバスト動態予測(18H01464)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10778591)
【キーワード】制御工学 / 生体分子システム / マイクロ流体 / マイクロ流路 / 遺伝子回路
【概要】生体分子を材料とする人工的な分子反応システムのダイナミクスを，数理モデルを用いて解析・設計するための理論的な枠組み，およびそのモデル構築に必要なデータを効率的に取得する実験系を構築し，分子システム設計に応用することで有用性を示した．特に，物理法則から導かれる第一原理モデルを，実験データから学習される機械学習モデルで補完する方法を提案し，第一原理モデルだけでは捉えることが難しい複雑な反応環境場の影響...
❏周波数応答に基づく遺伝子制御回路のモデル集合同定法と実験系の構築(16H07175)
【研究テーマ】制御・システム工学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (10778591)
【キーワード】遺伝子回路 / 確率システム / システム同定 / 凸最適化 / マイクロ流路 (他8件)
【概要】本研究では，微生物の細胞内で動作する人工的な反応系（遺伝子回路）のダイナミクスをシステム工学的なアプローチで数理モデル化するために必要な理論，およびモデル化に必要なデータを取得するためのマイクロ流路実験系の構築を行った． 特に，生化学反応システムの数理モデルが計測データの少なさや反応ダイナミクスの確率ゆらぎなどの影響により大きな「不確かさ」を有することに着目し，不確かさを定量的に扱うためのパラメタ...
【工学】総合工学：PDMS ／マイクロ流路を含む研究件
❏海洋CO2センサの小型化を実現するマイクロ流路の作製とCO2平衡化特性(20H02363)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柳田 保子 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10282849)
【キーワード】二酸化炭素センサ / 海洋環境計測 / PDMSマイクロ流路 / 二酸化炭素 / 海洋センサ (他10件)
【概要】
❏細菌迅速検知チップに関する基礎的研究(23560394)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】石井 仁 豊橋技術科学大学, テーラーメイド・バトンゾーン教育推進本部, 特任教授 (20506175)
【キーワード】集積化MEMS / 細菌 / レジオネラ / マイクロ流路 / マイクロビーズ (他9件)
【概要】病原細菌であるレジオネラ・ニューモフィラ（レジオネラと略記）をターゲットとする細菌センサーの開発を行った。その中で、この細菌がMEMSなどの狭い空間で運動を制限されると蛍光を発することを見出した。この性質を用いてレジオネラトラップの検討を行い、マイクロビーズとレジオネラの懸濁液を注入するだけでこれをトラップする樹脂製のマイクロ流路チップを開発し、レジオネラの蛍光を確認した。当初の目的であった培養無...
【工学】総合工学：液滴 ／マイクロ流路を含む研究件
❏大規模1細胞解析のための高速液滴分取デバイス(18K14101)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】磯崎 瑛宏 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (10732555)
【キーワード】Droplet microfluidics / Single-cell analysis / マイクロ流路 / Flow cytometry / 液滴 (他7件)
【概要】大きな液滴の分取を従来とは桁違いに高速にできる技術を開発した。本技術では、液滴に加える力のタイミングと位置を巧みに制御することにより、壊れやすい大きな液滴を、優しくかつ高速に操作することを可能とし、従来比20倍の高速分取を実現した。さらに、本技術が得意とする100pL以上の大きさの液滴内において、藻類細胞が自由に運動できること、その藻類細胞や白血病細胞の生存率が上がること、ハイブリドーマ細胞の抗体...
❏マイクロ流路のプラグ流集積による脂質二分子膜アレイの形成と計測(23710146)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】西迫 貴志 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (10431983)
【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)
【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：TRPV6 ／マイクロ流路を含む研究件
❏微絨毛形成を介する細胞の力学刺激応答と組織形成における役割の解明(16K01353)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (70511244)
【キーワード】生体機能チップ / 微絨毛 / TRPV6 / メカノバイオロジー / マイクロ流路 (他13件)
【概要】我々は、ヒト胎盤バリアを模倣した生体機能チップを用いて、胎盤絨毛上皮細胞は流体せん断力に応答してカルシウムイオンチャネルTRPV6を活性化し、微絨毛を伸長することをこれまでに報告した。本研究では、胎盤絨毛上皮細胞以外にも、同様の力学刺激応答能を有する間葉系細胞が存在することを新たに見出した。また、ゲノム編集技術を用いてTRPV6にストップコドンを挿入した変異体マウスを作製し、小腸をはじめとする生体...
❏胎盤バリア制御機構の解明を目指したマイクロ流体システムの構築(25750157)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 京都大学, 再生医科学研究所, 助教 (70511244)
【キーワード】胎盤バリア / 流体シェアストレス / 微絨毛 / カルシウムイオン / TRP channel (他10件)
【概要】ヒト胎盤バリアの構造・機能をマイクロ流路内に再構築するため、適した細胞および足場材料について検討を行った。その結果、ヒト栄養膜細胞株であるBeWo細胞、ヒト臍帯静脈血管内皮（HUVEC）およびガラス化コラーゲン薄膜（ビトリゲル）を用いることで、極性のあるバリア構造を２つのマイクロ流路間に安定して構築することができた。作製したデバイスを用いて潅流培養を行うと、構築したバリア構造において微絨毛が誘導さ...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：微絨毛 ／マイクロ流路を含む研究件
❏微絨毛形成を介する細胞の力学刺激応答と組織形成における役割の解明(16K01353)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (70511244)
【キーワード】生体機能チップ / 微絨毛 / TRPV6 / メカノバイオロジー / マイクロ流路 (他13件)
【概要】我々は、ヒト胎盤バリアを模倣した生体機能チップを用いて、胎盤絨毛上皮細胞は流体せん断力に応答してカルシウムイオンチャネルTRPV6を活性化し、微絨毛を伸長することをこれまでに報告した。本研究では、胎盤絨毛上皮細胞以外にも、同様の力学刺激応答能を有する間葉系細胞が存在することを新たに見出した。また、ゲノム編集技術を用いてTRPV6にストップコドンを挿入した変異体マウスを作製し、小腸をはじめとする生体...
❏胎盤バリア制御機構の解明を目指したマイクロ流体システムの構築(25750157)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 京都大学, 再生医科学研究所, 助教 (70511244)
【キーワード】胎盤バリア / 流体シェアストレス / 微絨毛 / カルシウムイオン / TRP channel (他10件)
【概要】ヒト胎盤バリアの構造・機能をマイクロ流路内に再構築するため、適した細胞および足場材料について検討を行った。その結果、ヒト栄養膜細胞株であるBeWo細胞、ヒト臍帯静脈血管内皮（HUVEC）およびガラス化コラーゲン薄膜（ビトリゲル）を用いることで、極性のあるバリア構造を２つのマイクロ流路間に安定して構築することができた。作製したデバイスを用いて潅流培養を行うと、構築したバリア構造において微絨毛が誘導さ...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：人工細胞 ／マイクロ流路を含む研究件
❏自己複製する非平衡動的なDNA人工細胞の創成(17H01813)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】DNAナノテクノロジー / 分子ロボティクス / 人工細胞工学 / 生物物理学 / ソフトマター (他14件)
【概要】DNAによる分子ナノシステムを細胞サイズまでスケールアップして自己組織化させ、DNA設計に由来するプログラマブルな動的分子システムである複製する非平衡動的なDNA人工細胞の構築のための基礎技術の開発を行った。まず、両親媒性化したDNAオリガミナノプレートでカプセル状のDNA人工細胞を構築した。次に、自律的に分裂できるDNAゲル人工細胞の構築を行った。外からのタンパク質の入力に応答して、混和に寄与し...
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
❏マイクロ流体工学による人工細胞システムの時空間制御(24680033)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】人工細胞 / 人工生命 / 非線形 / 非平衡 / マイクロ流体力学 (他11件)
【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...
【総合生物】神経科学：リボソーム ／マイクロ流路を含む研究件
❏超臨界セグメント空間を利用した生体癒着性リポソームの連続合成プロセス(18H01773)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】下山 裕介 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30403984)
【キーワード】超臨界二酸化炭素 / フロープロセス / リポソーム / 微小流路 / リポソーム形成 (他9件)
【概要】微小流路流路における超臨界二酸化炭素の流動状態を利用したリポソームの連続合成プロセスを構築し，リポソーム表面をPEG化するプロセスへと展開した．微小流路で形成される超臨界セグメント空間により，流動した状態でリポソーム構造が形成されることを確認した．また，脂質成分をethanolに溶解することで，溶媒流量の変化により，リポソームの平均粒子径を大幅に変化させることを可能にした．PEG化リポソームの形成...
❏マイクロ流体工学による人工細胞システムの時空間制御(24680033)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】人工細胞 / 人工生命 / 非線形 / 非平衡 / マイクロ流体力学 (他11件)
【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...
【総合生物】神経科学：培養神経細胞 ／マイクロ流路を含む研究件
❏神経活動リズムを形成する過分極応答解析のためのイメージングデバイス開発(20H04511)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】関野 祐子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (70138866)
【キーワード】同期性神経活動イメージング / 多点電極神経活動記録 / 膜電位感受性色素 / カルシウムイメージング / マイクロ流路 (他7件)
【概要】本研究では、齧歯類あるいはヒトiPS細胞由来神経細胞を高密度で培養すると観察される同期性神経活動を実験モデルとする。齧歯類海馬神経細胞については市販の凍結神経細胞を5万個の神経細胞を培養液5 μLで多点電極上に播種すると、１０日から２週間培養で自発発火が記録されて、次いで短い同期性神経活動が記録され、３週間後には持続時間の長い同期性神経活動が記録できた。実験プロトコルの頑健性を実証するために、他施...
❏集積化電気化学マイクロポンプを利用した人工シナプスの開発(18300154)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】吉見 靖男 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (30267421)
【キーワード】電気化学マイクロポンプ / 電気化学マイクロバルブ / ポリジメチルシロキサン / 神経細胞 / 膜電位イメージング (他31件)
【概要】本研究の最終目的は、特定複数の神経細胞刺激をピンポイント的に刺激できる集積化マイクロポンプを開発し、中枢神経系に情報を直接伝達するインターフェイス(人工シナプス)に発展させることにある。ポリジメチルシロキサン(PDMS)を主材として、水の電気分解を利用して、内容液を吐出およびそれを制御するチップ型バルブ付ポンプを開発した。このポンプによって、秒単位の吐出制御が可能であることが確認された。さらにこの...
【総合生物】神経科学：膜電位感受性色素 ／マイクロ流路を含む研究件
❏神経活動リズムを形成する過分極応答解析のためのイメージングデバイス開発(20H04511)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】関野 祐子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (70138866)
【キーワード】同期性神経活動イメージング / 多点電極神経活動記録 / 膜電位感受性色素 / カルシウムイメージング / マイクロ流路 (他7件)
【概要】本研究では、齧歯類あるいはヒトiPS細胞由来神経細胞を高密度で培養すると観察される同期性神経活動を実験モデルとする。齧歯類海馬神経細胞については市販の凍結神経細胞を5万個の神経細胞を培養液5 μLで多点電極上に播種すると、１０日から２週間培養で自発発火が記録されて、次いで短い同期性神経活動が記録され、３週間後には持続時間の長い同期性神経活動が記録できた。実験プロトコルの頑健性を実証するために、他施...
❏集積化電気化学マイクロポンプを利用した人工シナプスの開発(18300154)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】吉見 靖男 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (30267421)
【キーワード】電気化学マイクロポンプ / 電気化学マイクロバルブ / ポリジメチルシロキサン / 神経細胞 / 膜電位イメージング (他31件)
【概要】本研究の最終目的は、特定複数の神経細胞刺激をピンポイント的に刺激できる集積化マイクロポンプを開発し、中枢神経系に情報を直接伝達するインターフェイス(人工シナプス)に発展させることにある。ポリジメチルシロキサン(PDMS)を主材として、水の電気分解を利用して、内容液を吐出およびそれを制御するチップ型バルブ付ポンプを開発した。このポンプによって、秒単位の吐出制御が可能であることが確認された。さらにこの...
【農学】農芸化学：淘汰 ／マイクロ流路を含む研究件
❏難培養細菌の特性移植のためのマイクロ流路システムの開発(21H01284)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】細胞融合 / マイクロ流路 / 指向性進化 / 淘汰 / マイクロ電極
【概要】本年度は、細胞融合に必要な①細菌のプロトプラスト化、②プロトプラストの電気的細胞融合、細菌の嗜好性進化に必要な③繰り返しストレス印加技術の開発に取り組んだ。 ①細菌のプロトプラスト化：乳酸菌(L. lactis)の懸濁液に対して、細胞壁を溶かすリゾチームを10 mg/ml, ムタノリシンを30 ug/mlを加え、1時間で細胞壁を溶かした。乳酸菌の大きさは1.2 umから1.0 umに減少したことか...
❏微小液滴内に格納した微生物のX線誘起遺伝子操作法の開発(18K18993)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】温度勾配チャンバ / 直列式マイクロヒータ / 淘汰 / 突然変異 / 走化性 (他8件)
【概要】突然変異→自然淘汰→繁殖といった進化の各ステップをマイクロ流路機能として再現し、それらを直列に接続することで、微生物に進化の過程を与え、特定の方向性をもって形質を変化させるためのマイクロ流路技術を開発した。突然変異には変異原として紫外線を用いることが効果的であることを調べた。自然淘汰においては、今回は淘汰圧として熱を選択し、並列したチャンバに対して直列で各チャンバ位置の抵抗が異なるマイクロヒータを...
【農学】森林圏科学：バルブ ／マイクロ流路を含む研究件
❏微細構造制御によるプリンタブルペーパーエレクトロニクスの創出(22380092)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】パルプ・紙 / エレクトロニクス / センサー / 健康診断チップ / インクジェット (他18件)
【概要】バイオマスの材料の有効利用とエレクトロニクス製造の効率化を目的とする。非塗工の紙に印刷した銀ナノ粒子インクのラインは、粒子の落ち込みにより、導電性が発現しなかったが、フッ素ポリマーのはっ水処理後の印刷では導電性が発現した。ペーパーエレクトロニクスの応用として血糖値測定用紙基板健康診断チップを全てインクジェット印刷で試作した。コットンリンターを用いたセンサー用紙、紫外線硬化樹脂インクを使った微小流路...
❏集積化電気化学マイクロポンプを利用した人工シナプスの開発(18300154)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】吉見 靖男 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (30267421)
【キーワード】電気化学マイクロポンプ / 電気化学マイクロバルブ / ポリジメチルシロキサン / 神経細胞 / 膜電位イメージング (他31件)
【概要】本研究の最終目的は、特定複数の神経細胞刺激をピンポイント的に刺激できる集積化マイクロポンプを開発し、中枢神経系に情報を直接伝達するインターフェイス(人工シナプス)に発展させることにある。ポリジメチルシロキサン(PDMS)を主材として、水の電気分解を利用して、内容液を吐出およびそれを制御するチップ型バルブ付ポンプを開発した。このポンプによって、秒単位の吐出制御が可能であることが確認された。さらにこの...
【医歯薬学】基礎医学：遺伝子回路 ／マイクロ流路を含む研究件
❏第一原理モデルとデータ駆動型モデルの融合による遺伝子回路のロバスト動態予測(18H01464)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (10778591)
【キーワード】制御工学 / 生体分子システム / マイクロ流体 / マイクロ流路 / 遺伝子回路
【概要】生体分子を材料とする人工的な分子反応システムのダイナミクスを，数理モデルを用いて解析・設計するための理論的な枠組み，およびそのモデル構築に必要なデータを効率的に取得する実験系を構築し，分子システム設計に応用することで有用性を示した．特に，物理法則から導かれる第一原理モデルを，実験データから学習される機械学習モデルで補完する方法を提案し，第一原理モデルだけでは捉えることが難しい複雑な反応環境場の影響...
❏周波数応答に基づく遺伝子制御回路のモデル集合同定法と実験系の構築(16H07175)
【研究テーマ】制御・システム工学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】堀 豊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (10778591)
【キーワード】遺伝子回路 / 確率システム / システム同定 / 凸最適化 / マイクロ流路 (他8件)
【概要】本研究では，微生物の細胞内で動作する人工的な反応系（遺伝子回路）のダイナミクスをシステム工学的なアプローチで数理モデル化するために必要な理論，およびモデル化に必要なデータを取得するためのマイクロ流路実験系の構築を行った． 特に，生化学反応システムの数理モデルが計測データの少なさや反応ダイナミクスの確率ゆらぎなどの影響により大きな「不確かさ」を有することに着目し，不確かさを定量的に扱うためのパラメタ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：マイクロデバイス ／マイクロ流路を含む研究件
❏迅速・高精度な組織切片in situ遺伝子定量分析法の開発(15K15199)
【研究テーマ】病態検査学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 香枝 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40373310)
【キーワード】遺伝子分析 / マイクロデバイス / DNA / マイクロ流路 / mRNA (他7件)
【概要】微量な試料を扱うマイクロデバイスとPadlock/RCAという特異的な細胞内遺伝子定量分析法を組み合わせた方法を開発した。直線型の流路では10uLの反応液が必要だったのに対し、円径の反応容器では導入量3.5 uLと微少量の反応液で増幅産物が得られた。さらに超音波により溶液を撹拌することで蛍光プローブを作用させる時間を5分まで短縮することが出来た。ヒト妊娠性絨毛癌BeWo細胞でがん遺伝子Krasの転...
❏マイクロ流路を用いたピコリットル二相液滴および異形ポリマー微粒子の精密調製(18810013)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】西迫 貴志 東工大, 精密工学研究所, 助手 (10431983)
【キーワード】マイクロフルイディクス / マイクロリアクタ / ポリマー微粒子 / 界面張力 / マイクロデバイス (他8件)
【概要】本研究では,マイクロ流路の分岐構造を利用した均一サイズのピコリットル異相液滴の生成法,および異形ポリマー微粒子の調製法の開発を目的としている.本年度は,マイクロ流路の加工技術および有機二相液滴の作製技術の確立に重点を置いて研究し,以下の成果を得た. (1)有機二相液滴生成用のマイクロ流路の製作 合成石英を加工基板とし,機械加工およびドライエッチングによる微細溝加工を行った.機械加工法は,100μm...
【医歯薬学】外科系臨床医学：ナノバイオ ／マイクロ流路を含む研究件
❏ナノバイオロジーのためのMEMS電子顕微鏡技術の確立と細菌の動態研究への応用(15H05416)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】MEMS / 電子顕微鏡 / 液体セル / 細菌 / 動態観察 (他11件)
【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...
❏マイクロ流路のプラグ流集積による脂質二分子膜アレイの形成と計測(23710146)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】西迫 貴志 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (10431983)
【キーワード】ナノバイオ / マイクロ・ナノデバイス / 流体工学 / 脂質二分子膜 / マイクロ流路 (他8件)
【概要】本研究では，基板上に作製した微細な流路（マイクロ流路）の分岐構造を利用した，脂質二分子平面膜の作製および電気生理計測に関する研究を行った．マイクロ流路のT字，十字といった分岐構造を利用してナノリットルオーダの電解質水溶液の液滴を脂質を含む有機相中に連続生成し，流路下流域において有機相のみを選択的に吸引・除去することで，水滴同士を互いに接触させ，脂質平面膜の並列構造を作製することができた．さらにマイ...
❏ゲノムサイズ長鎖DNAの単一分子構造転移を中核とした自律的情報処理システム(21710119)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (20511249)
【キーワード】ナノバイオ / 非平衡 / 非線形 / DNA / マイクロ流路 (他7件)
【概要】マイクロ流体工学を応用し, DNAを含む生体高分子システムへの分子的な入出力が可能となるマイクロメートルサイズ(細胞サイズ)の微小反応系の構築に成功した.この技術により,自律的な情報処理に必須となる,溶液濃度のダイナミックな制御や,開放系の反応容器の構築ができることを示した. ...
【医歯薬学】歯学：組織工学 ／マイクロ流路を含む研究件
❏スフェロイドを用いた血液脳関門（BBB）モデルの作製(20K12594)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】島 亜衣 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (50757309)
【キーワード】組織工学 / organ-on-a-chip / マイクロ流路 / 血液脳関門
【概要】本研究の目的は、血液脳関門（BBB）構成細胞からなるBBBスフェロイドをマイクロアレイ内に配置して制御し、ハイスループットな薬剤透過性試験を実現することである。医薬品の開発においてヒトBBBの透過性を調べることは重要であるが、高効率に透過性試験を行えるモデルは存在しない。本研究では、BBBスフェロイドとマイクロアレイを組み合せることで、簡便に、多数のサンプルを一度に評価することを目指す。 2年目で...
❏階層構造を有するマイクロハイドロゲルの創製(25706010)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】松永 行子(津田行子) (松永 行子 / 津田 行子) 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (00533663)
【キーワード】マイクロ流路 / 組織工学 / 細胞足場 / セルロース / 生体材料 (他10件)
【概要】機械的強度に優れた三次元構造物をハイドロゲルのみで構築する新規手法の開発を目指し、本研究では複数のゲル線維が集合した束状ゲルの合成法を着想した。温度応答性高分子であるヒドロキシプロピルセルロース (HPC)とアルギン酸ナトリウム（Na-Alg）の混合溶液からなる相分離溶液を調製し、マイクロ流路デバイスを用いた動的ゲル化によるゲルファイバーを作製した。高分子凝集体はフロー方向に引き伸ばされ、最終的に...
【医歯薬学】歯学：メカノバイオロジー ／マイクロ流路を含む研究件
❏物質移行性を評価可能な骨格筋血管構造モデルの創出(18K18991)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】森本 雄矢 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60739233)
【キーワード】MicroTAS / Organ-on-a-chip / マイクロ流路 / 灌流システム / メカノバイオロジー (他11件)
【概要】市販のコラーゲンビトリゲル膜付きカルチャーインサートを組み合わせ可能なマイクロ流路を実現し、ビトリゲル膜上で培養した細胞に培養液の流れを負荷することで、生体における血流にともなうメカニカルな刺激を再現することに成功した。この培養液の流れによる模擬血流刺激により筋線維や血管内皮細胞からなる共培養組織の形態が変化することを明らかにした。さらに、肝癌細胞と血管内皮細胞からなる共培養組織におけるアルブミン...
❏微絨毛形成を介する細胞の力学刺激応答と組織形成における役割の解明(16K01353)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (70511244)
【キーワード】生体機能チップ / 微絨毛 / TRPV6 / メカノバイオロジー / マイクロ流路 (他13件)
【概要】我々は、ヒト胎盤バリアを模倣した生体機能チップを用いて、胎盤絨毛上皮細胞は流体せん断力に応答してカルシウムイオンチャネルTRPV6を活性化し、微絨毛を伸長することをこれまでに報告した。本研究では、胎盤絨毛上皮細胞以外にも、同様の力学刺激応答能を有する間葉系細胞が存在することを新たに見出した。また、ゲノム編集技術を用いてTRPV6にストップコドンを挿入した変異体マウスを作製し、小腸をはじめとする生体...
【医歯薬学】薬学：大腸菌 ／マイクロ流路を含む研究件
❏マイクロ流路長期培養系を用いた大腸菌の細胞伸長における表現型可塑性の解析(24657014)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院情報学環, 教授 (40178950)
【キーワード】一細胞培養系 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 / 細胞密度 (他21件)
【概要】一細胞培養系を用いて、大腸菌の細胞伸長に関わる３要因を解析した。（仮説A）「捕食回避説」、（仮説B）「低密度良好説」、（仮説C）「環境ストレス説」である。細胞密度・増殖環境変化に伴う細胞伸長作用とrecA 遺伝子発現の関連性を調べた。その結果、一部細胞でrecA 遺伝子プロモーター活性が高くなり、recA を強く発現する細胞（"高 recA 発現細胞")は細胞サイズの大きい伸長細胞...
❏マイクロ流路での大腸菌の細胞伸長の表現型可塑性の解析:迅速な適応性(22657006)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】嶋田 正和 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (40178950)
【キーワード】1細胞培養計測系 / マイクロ流路 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 (他12件)
【概要】マイクロ流路を使って、大腸菌の細胞伸長に関わる3つの要因を解析した。(仮説1)「捕食回避説」、(仮説2)「低密度良好説」、(仮説3)「環境ストレス説」である。各要因を、単独および複数を組み合わせて検証することにした。まず、増殖しすぎた細胞を自動的に取り除けるように工夫した1細胞計測系を構築した(特願2011-156767)。この計測系を捕食者テトラヒメナ・被食者大腸菌の混合培養系に応用したところ、...
【医歯薬学】薬学：マイクロ流体デバイス ／マイクロ流路を含む研究件
❏物質移行性を評価可能な骨格筋血管構造モデルの創出(18K18991)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】森本 雄矢 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60739233)
【キーワード】MicroTAS / Organ-on-a-chip / マイクロ流路 / 灌流システム / メカノバイオロジー (他11件)
【概要】市販のコラーゲンビトリゲル膜付きカルチャーインサートを組み合わせ可能なマイクロ流路を実現し、ビトリゲル膜上で培養した細胞に培養液の流れを負荷することで、生体における血流にともなうメカニカルな刺激を再現することに成功した。この培養液の流れによる模擬血流刺激により筋線維や血管内皮細胞からなる共培養組織の形態が変化することを明らかにした。さらに、肝癌細胞と血管内皮細胞からなる共培養組織におけるアルブミン...
❏微絨毛形成を介する細胞の力学刺激応答と組織形成における役割の解明(16K01353)
【研究テーマ】生体医工学・生体材料学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】三浦 重徳 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (70511244)
【キーワード】生体機能チップ / 微絨毛 / TRPV6 / メカノバイオロジー / マイクロ流路 (他13件)
【概要】我々は、ヒト胎盤バリアを模倣した生体機能チップを用いて、胎盤絨毛上皮細胞は流体せん断力に応答してカルシウムイオンチャネルTRPV6を活性化し、微絨毛を伸長することをこれまでに報告した。本研究では、胎盤絨毛上皮細胞以外にも、同様の力学刺激応答能を有する間葉系細胞が存在することを新たに見出した。また、ゲノム編集技術を用いてTRPV6にストップコドンを挿入した変異体マウスを作製し、小腸をはじめとする生体...
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
【医歯薬学】薬学：DNA ／マイクロ流路を含む研究件
❏迅速・高精度な組織切片in situ遺伝子定量分析法の開発(15K15199)
【研究テーマ】病態検査学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 香枝 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40373310)
【キーワード】遺伝子分析 / マイクロデバイス / DNA / マイクロ流路 / mRNA (他7件)
【概要】微量な試料を扱うマイクロデバイスとPadlock/RCAという特異的な細胞内遺伝子定量分析法を組み合わせた方法を開発した。直線型の流路では10uLの反応液が必要だったのに対し、円径の反応容器では導入量3.5 uLと微少量の反応液で増幅産物が得られた。さらに超音波により溶液を撹拌することで蛍光プローブを作用させる時間を5分まで短縮することが出来た。ヒト妊娠性絨毛癌BeWo細胞でがん遺伝子Krasの転...
❏マイクロ流体工学による人工細胞システムの時空間制御(24680033)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】人工細胞 / 人工生命 / 非線形 / 非平衡 / マイクロ流体力学 (他11件)
【概要】近年，細胞サイズの小胞に遺伝子発現系を内包した人工細胞の研究が盛んに行われているが，ダイナミックな現象を取り出すまでには至っていない．本研究では，微小流体を自在に制御できるマイクロ流体工学を駆使し，人工細胞に物質・エネルギー的な非平衡性を与えることで，人工細胞内でのダイナミックな反応と人工細胞の自律運動を実現するための基礎技術の開発に成功した．本研究の成果により，今後，動的な人工細胞構築の発展が進...
❏ゲノムサイズ長鎖DNAの単一分子構造転移を中核とした自律的情報処理システム(21710119)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 講師 (20511249)
【キーワード】ナノバイオ / 非平衡 / 非線形 / DNA / マイクロ流路 (他7件)
【概要】マイクロ流体工学を応用し, DNAを含む生体高分子システムへの分子的な入出力が可能となるマイクロメートルサイズ(細胞サイズ)の微小反応系の構築に成功した.この技術により,自律的な情報処理に必須となる,溶液濃度のダイナミックな制御や,開放系の反応容器の構築ができることを示した. ...
【医歯薬学】看護学：ウイルス ／マイクロ流路を含む研究件
❏細菌内無機元素の高分解能動態観測を目指した高機能マイクロ流路液体セルの開発(18H01842)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)
【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...
❏ナノ空間中の電気インピーダンス測定によるウイルスセンシング法の創成(17H03246)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】ウイルスセンサー / バクテリアセンサー / 感染予防 / 電気インピーダンス計測 / バイオセンサー (他35件)
【概要】感染症の早期発見に基づく安全・安寧な社会の実現をめざし，高電界非線形電気インピーダンス法を利用したウイルスの電気的測定法の創成を目的として，ナノポア型とナノ流路型のウイルスセンサーの開発を行った。その結果，定量性には課題が残るものの，インピーダンス測定データをウイルスの電気的等価回路モデルを元に解析することによって，ウイルス種の同定が可能となることを示唆する結果が得られた。 ...
【医歯薬学】看護学：細菌 ／マイクロ流路を含む研究件
❏細菌内無機元素の高分解能動態観測を目指した高機能マイクロ流路液体セルの開発(18H01842)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)
【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...
❏ナノバイオロジーのためのMEMS電子顕微鏡技術の確立と細菌の動態研究への応用(15H05416)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
【キーワード】MEMS / 電子顕微鏡 / 液体セル / 細菌 / 動態観察 (他11件)
【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...
❏細菌迅速検知チップに関する基礎的研究(23560394)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】石井 仁 豊橋技術科学大学, テーラーメイド・バトンゾーン教育推進本部, 特任教授 (20506175)
【キーワード】集積化MEMS / 細菌 / レジオネラ / マイクロ流路 / マイクロビーズ (他9件)
【概要】病原細菌であるレジオネラ・ニューモフィラ（レジオネラと略記）をターゲットとする細菌センサーの開発を行った。その中で、この細菌がMEMSなどの狭い空間で運動を制限されると蛍光を発することを見出した。この性質を用いてレジオネラトラップの検討を行い、マイクロビーズとレジオネラの懸濁液を注入するだけでこれをトラップする樹脂製のマイクロ流路チップを開発し、レジオネラの蛍光を確認した。当初の目的であった培養無...
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