Challenge of On-chip Precise Enucleation of Oocyte Using 3D 6DOF Manipulation

使用 3D 6DOF 操作进行片上精确卵母细胞去核的挑战

• 批准号: 25630090
• 负责人: ARAI Fumihito
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25630090/
• 关键词: Micro-nano devices; Microrobot; Micromachine; Manipulation; Oocyte; マイクロ・ナノデバイス; 先端機能デバイス; マイクロマシン; バイオ関連機器; 機械力学・制御

At present, enucleation of oocyte is performed using mechanical micromanipulators. High throughput, precise, and efficient enucleation is highly demanded. In this research, we challenged basic technologies of position and orientation control of oocyte as well as continuous and precise enucleation on a microfluidic chip. We proposed position and orientation control of oocyte by using noncontact manipulation of magnetically driven microrobots. We developed a magnetically driven microrobot with microgripper. By using microneedle, we succeeded in making a small hall at the zona pellucida, and enucleated by pushing the oocyte with the microgripper. For continuous and precise enucleation on a chip, we proposed loading mechanism, which can load the oocyte one by one by using gravitational force. Effectiveness of our method was shown by experiments.

目前，卵母细胞的去核是使用机械显微操作器进行的。高通量、精确和有效的去核是高度要求的。在这项研究中，我们挑战了卵母细胞位置和方向控制以及微流控芯片上连续精确去核的基本技术。提出了利用磁驱动微机器人的非接触操作实现卵母细胞的位置和方向控制。研制了一种磁驱动微夹钳机器人。利用微针在卵母细胞的透明膜上制作一个小孔，用微夹钳推动卵母细胞去核。为了在芯片上实现连续、精确的去核，提出了一种加载机构，该机构利用重力将卵母细胞逐个加载。实验结果表明了该方法的有效性。

项目成果

ON-CHIP ENUCLEATION OF OOCYTE USING UNTETHERD MICRO-ROBOT WITH GRIPPING MECHANISM

使用具有抓取机构的 UNTHERD 微型机器人对卵母细胞进行片上去核

• 发表时间: 2013
• 作者: Akihiko Ichikawa;Shinya Sakuma;Tatsuro Shoda;Fumihito Arai and S. Akagi
• 通讯作者: Fumihito Arai and S. Akagi

新井研究室 名古屋大学大学院工学研究科マイクロ・ナノシステム工学専攻（機械理工学専攻）

新井实验室名古屋大学工学研究科微纳米系统工学系（机械科学与工学系）

ON-CHIP ENUCLEATION OF OOCYTE USING UNTETHERD MICROROBOT WITH GRIPPING MECHANISM

使用具有抓取机构的 UNTHERD 微型机器人对卵母细胞进行片上去核

• 发表时间: 2013
• 作者: Akihiko Ichikawa;Shinya Sakuma;Tatsuro Shoda;Fumihito Arai and S. Akagi
• 通讯作者: Fumihito Arai and S. Akagi

新井研究室名古屋大学大学院工学研究科マイクロ・ナノシステム工学専攻(機械理工学専攻)

新井实验室名古屋大学工学研究科微纳米系统工学系（机械科学与工学系）

把持機構を有する磁気駆動オンチップロボットとマイクロナイフによる卵細胞の除核

使用具有抓取机构和显微刀的磁力驱动片上机器人进行卵细胞去核

• 发表时间: 2014
• 作者: 市川明彦;佐久間臣耶;正田達郎;玉腰貴浩;新井史人;赤木悟史
• 通讯作者: 赤木悟史