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収穫量の期待値からの低下回避に貢献できます ~植物の生育状態把握に活用可能な画像計測技術の開発~
戸田 清太郎
概要
人工的にアクチュエータ・センサ・制御回路・エネルギー変換回路を統合すると、システムのサイズは大きくなります。その一方、微生物はこれらの機能を小さな体内に統合しています。本研究では、人工的に作製した機械と微生物細胞のセンサ、アクチュエータを組み合わせたマイクロシステムを開発します。複数の微生物が微小な時空間に対し自律的に応答することを利用して、微小環境を動的に制御可能なシステムの開発を目標にしています。
研究キーワード
従来技術
・微細加工技術で構造物を作製し、アクチュエータと制御回路をマイクロサイズに集積化して、高次機能の実現が求められますが、現在の微細加工技術での達成は困難です。
優位性
・ツリガネムシを人工物と融合させて，流量制御素子としての活用を図れます。
・バイオアクチュエータを利用したマイクロシステムの発展につながると考えられます。
特徴
【研究成果】
MEMS技術で作製した人工物を生物アクチュエータ(ツリガネムシ)と融合し，生物融合型MEMS デバイスを開発しました。
- ツリガネムシの収縮・伸張運動を利用した、流量制御素子としての活用を図る基礎技術を開発しました。
- 流路内に導入したツリガネムシにCa2+濃度を変化し、数十μm の動作範囲で収縮・伸長させ、伸長時には流路の流れが変化し、流量を制御しました。
実用化イメージ、想定される用途
・バイオアクチュエータを利用したマイクロマシン
・自律的なマイクロバルブ
・患者の体液の成分に応じた投薬
・システムの状態に応じた試薬の濃度制御
実用化に向けた課題
・凍結などによるデバイスの長期保存
・寿命を超えたツリガネムシの交換
・チャンバ内への確実なツリガネムシの捕獲と柄の成長
研究者紹介
永井 萌土 （ながい もえと）
豊橋技術科学大学 エレクトロニクス先端融合研究所 教授 次世代半導体・センサ科学研究所
researchmap
研究者からのメッセージ（企業等への提案）
走光性藻類やヒト細胞も同様に扱うことができます。ツリガネムシを用いた本技術以外にもご興味をお持ちの企業の技術相談をお受けします。また共同研究等のご検討の際にはご連絡ください。
知的財産等
掲載日：2020年11月26日
最終更新日：2023年06月23日