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電場による原生動物の行動制御とマイクロマニピュレータへの応用

利用电场控制原生动物行为及其在显微操作器中的应用

基本信息

批准号：
10750198
负责人：
伊東明俊
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Denki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,原生動物の持つ「負の走電性」を利用し,電場により原生動物の行動を自在に制御することにより,マイクロマニピュレータとして原生動物を工学的に利用しようとするものである.平成10年度に,電場に対するゾウリムシの反応行動の基礎特性を調べるとともに,薄型の電極付きプールを用いて,ゾウリムシの行動を,映像を見ながらオペレータがジョイスティックで電場の方向を変化させることにより制御すること,コンピュータを使って画像処理によりゾウリムシの位置と遊泳速度・方向を割り出し,急旋回を含まない経路に沿って,ゾウリムシをコンピュータにより自動誘導制御することに成功した.平成11年度は,以上の結果を踏まえ,最初にパルス電場を利用して,PWM制御によりゾウリムシの遊泳速度を制御することを試みたが,ゾウリムシの反応は,その場で回転したり,ジグザグに泳いだりしてしまい,PWM制御は不可能であることが明らかになった.そこで,電場の印加を急に停止すると,ゾウリムシがその場で遊泳を急停止する現象を利用し,急旋回が必要な経路地点に到達したときに,電場を消失させる手法を開発した.これを内蔵した制御プログラムにより,ゾウリムシを星形経路に沿って自動誘導制御することに成功した.さらに,微小な物体をゾウリムシを手動制御して運搬する実験を多数行い,その時の実験映像からゾウリムシの発生力(2.7×10^<-8>N)の測定に成功した.その値をもとに,駆動可能と見積もることができた,直径0.5mmのポリイミド製微小羽根車を作成し,その羽根車を,ゾウリムシを使って回転駆動させることに成功した.この結果は,ゾウリムシをマイクロマニピュレータとして微小機械部品の組み立てに,あるいはインテリジェントマイクロアクチュエータとしてMEMSの駆動に利用することが,可能であることを意味するものである.

In this study, the primary animal system is used to make use of the mechanical properties of the original animal, and the computer field is responsible for the free operation of the original animal system. In Pingcheng, in the year 10, the characteristics of anti-operating activities in Pingcheng, such as those in the market, the characteristics of the operation, the price, the price. The portrait was cut out in the direction of speed and speed, and the rapid cycle was carried out along the road, which led to the success of the automatic control system. In the year 11 of Pingcheng, the above results proved to be successful. At first, the PWM system used to control the speed of swimming, and it was impossible for the PWM system to control the speed of swimming. Please stop the emergency, the Inca, the Inca, the Inca and the Inca. The internal control system is used to control the operation of the star-shaped road, and the automatic guidance and control of the system is successful. For small objects, manual control, manual control It is possible to make sure that the micro-root of the 0.5mm in diameter is made, the root of the feather is made, and the operation is successful. As a result of the results, the equipment of the micro-mechanical parts was established, and the MEMS operation was used to make use of the information, which may mean that the equipment was used.