权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

心筋細胞の駆動力を電気エネルギーに変換するナノファイバー型バイオ発電素子の開発

开发纳米纤维生物发电装置，将心肌细胞的驱动力转化为电能

基本信息

批准号：
16651081
负责人：
渡慶次学
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kanagawa Academy of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、生物の最小単位である細胞というパーツを用いて、微小機械及びナノ材料と結びつけるという全く新しい概念に基づいて、デバイス設計を行う斬新な試みである。これまでに様々なMEMSデバイス、発電素子、燃料電池が提案されてきたが、提案するデバイスは従来とは全く異なるアプローチによる独創的な新原理デバイスである。細胞と無機材料を融合させ、生体自ら発生するエネルギーやリズムを運動エネルギー、電気エネルギーに変換するという生体融合機能デバイスの創成である。そこで、心筋細胞を駆動源として、細胞を用いた柔らかいマイクロアクチュエータを実現できると考え,デバイスの設計及び基礎実験を行ってきた。細胞そのものを材料として、力学的機能と化学的機能を持ち合わせた新規なアクチュエータであり、構想及びデバイスの基本原理は非常に独創的である。基礎実験により、化学エネルギー(グルコース・酸素供給)だけで動作するアクチュエータを既に確認しており、試作したバイオマイクロアクチュエータの発生力は細胞あたり数nNから数十μNという大きな力を発生することが分かった。そこで、ナイロン糸上での心筋細胞の接着性をみるために,ナイロン糸上での心筋細胞培養実験を行った。ナイロン糸に接着している心筋細胞が観察でき,培養2日後には,拍動も確認できた。圧電ファイバーの伸縮応答実験より,心筋細胞を効率よくナイロン糸上に配向させることができれば,電圧が得られることがわかった。

This study is aimed at exploring new concepts in the design of biological minimum units such as cells, microstructures and materials. This is a new and original principle for MEMS devices, electronic devices, and fuel cells. Cell and inorganic material fusion, biological self-generation, biological self-generation, biological fusion function, biological self-generation, biological self-generation The heart muscle cell is the source of motion, the cell is used in the middle of the soft, the design and the basic implementation. The basic principles of cell mechanics and chemistry are very original. Basic, chemical and biological activities (such as acid supply) are confirmed and tested. The number of cells that generate energy is nN and tens of μN. The adhesion of cardiac muscle cells on the surface of the brain was studied. The culture of cardiac muscle cells on the surface of the brain was studied. After 2 days of culture, the cultured cardiac muscle cells were examined and confirmed by beating. The voltage is high and the tension is low, and the tendon cells are arranged at the same time. The voltage is high.