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多細胞型分子ロボット製造のための新手法を開発 ― 新しいソフトロボット構築への展開で医療や産業への貢献に期待 ―

【本学研究者情报】

大学院工学研究科ロボティクス専攻
准教授 野村 慎一郎

【発表のポイント】

  • 人工的な多细胞体の自己组织化により全长数肠尘の分子ロボット(1)を作るための新たな手法を开発しました。
  • 直径200 ?m程度の液滴が自発的に隣接し、天然の多细胞组织に似た多区画构造を作り出す画期的な技术です。
  • 磁性ナノ粒子を含有させることで、外部から直接制御が可能です。
  • 人工的な分子デバイスや新しいソフトロボット(2)构筑への重要な技术です。

【概要】

生体内外で狙った働きをさせることにより病気の治療や診断に役立つ分子ロボットの研究が盛んに行われています。东北大学大学院工学研究科ロボティクス専攻のアーチャー?リチャード?ジェームズ特任研究員と野村慎一郎准教授らのグループは、人工的な多細胞体から分子ロボットを作るための新たな手法を开発しました。脂質をコーティングしたスポンジから直径200 ?mほどのミクロな液滴(注3をしぼり出し、その液滴が水面で次々と集合?連結することで、全長3 cmほどの天然の多細胞組織の形状に似た多区画構造(注4を作る画期的な手法です。この手法では、実际の生体组织のように异なる区画を隣接させることも可能です。また磁性ナノ粒子を含有させることで、构造体を外部から磁场により制御することもできます。この人工多细胞体の製造技术は、人工的にデザインした分子を使い、手に取ることのできるサイズの多细胞型ソフトロボットを构筑する基础となります。

本研究成果は、3月28日に表面科学分野の専门誌尝补苍驳尘耻颈谤に掲载されました。

実际に形成された多细胞体构造

【用语解説】

注1. 分子ロボット:
センサ(感覚装置)、プロセッサ(计算机)、アクチュエータ(駆动装置)などのロボットを构成するデバイスが分子レベルで设计されており、それらを一つに统合することで构成される分子のシステム。

注2. ソフトロボット:
柔らかい素材で作られたロボットで、自然界の生物に似た形态や动きを示し、人间や他の生物、环境への适応性の向上によって医疗、灾害救援、农业など幅広い分野で活跃が期待されている。

注3. 液滴:
水溶液表面に脂质や界面活性剤などの両亲媒性分子が配列し、膜を形成することで、空気や油や有机溶媒などの疎水性の环境中で维持される、主に球状の构造。水滴と油滴では膜分子の配列が逆転する。

注4. 多区画(マルチコンパートメント)構造:
膜に包まれた微细な液滴(コンパートメント)が多数连结して区画化され、形成される巨视的な材料で、裸眼で见える大きさ(肠尘スケール)に生长する。

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学大学院工学研究科ロボティクス専攻
准教授 野村 慎一郎
TEL: 022-795-6910
E-mail: SMNomura*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(报道に関すること)
东北大学大学院工学研究科情報広報室
沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898
E-mail: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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