Development of Micromanipulator for Cell Micromanipulation

细胞显微操作显微操作器的研制

• 批准号: 06650311
• 负责人: KUDOH Ken-ichi
• 金额: $ 1.28万
• 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 General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650311/
• 关键词: Piezoelectricelement; Manipulator; Injector; Manipulation; インジェクター; マイクロインジェクション

Positionig mechanisms with the resolution of micro-meter order are required for precise ell manipulation in biotechnology. Conventional hydraulic manipulators and electromagnetic ones have following two problems : (1) The performance of manipulation depends on operator's skill. (2) It is difficult to insert a capillary into elastic membrance of a cell, and the cell is sometimes destroyed. A new micro-manipulator and micro-injector for cell manipulation are introduced in this project. these are driven by the precise positioning mechaism utilizing rapid deformations of piezoelectric elements, which have high positioing resolution. this micro-manipulator can insert a capillary into elastic membrance of a cell smoothly and seldom damage membrane, because this mechanisms uses impacts caused by rapid deformations of piezoelectric elements (impact driving mechanism).Another result which is a high precision injector using an impact driving mechanism. Recently, the need for high precision injectors is increasing, especially in the field of biotechnology and in micro-fartilization. I incorporated an impact driving mechanism into a unique inert position. The principle of the injector is very simple but enables a very precise injection. Experimental result show that the proposed system is able to inject with a much higher precision than the conventional air powered injector and hyddraulic powered injector.

在生物技术中，精密的微操作需要微米级的定位机构。传统的液压机械手和电磁机械手存在两个问题：（1）操作性能依赖于操作者的技术水平; (2)毛细管很难插入细胞的弹性膜中，有时会破坏细胞。本计画介绍一种新型的细胞操作显微操作器与显微注射器。这些由利用压电元件的快速变形的精确定位机构驱动，其具有高定位分辨率。这种微操作器可以顺利地将毛细管插入细胞的弹性膜中，并且很少损坏膜，因为这种机构使用了由压电元件的快速变形引起的冲击（冲击驱动机构）。近年来，对高精度注射器的需求不断增加，特别是在生物技术和微农业领域。我在一个独特的惰性位置加入了一个冲击驱动机制。注射器的原理非常简单，但能够实现非常精确的注射。实验结果表明，该系统能够以更高的精度比传统的气动注射器和液压注射器。

项目成果

工藤、横田、山形、樋口: "細胞操作用マイクロマニピュレータの自動化" 第55回農業機械学会年次大会講演論文集. 1. 予定 (1996)

Kudo、Yokota、Yamagata、Higuchi：“用于细胞操作的显微操作器的自动化”日本农业机械学会第 55 届年会论文集 1。计划（1996 年）。

村田、工藤、山形、樋口: "精密インジェクタの開発" 平成8年電気学会全国大会講演論文集. 4. 4-322-323 (1996)

Murata、Kudo、Yamagata、Higuchi：“精密注射器的开发”日本电气工程师学会 1996 年全国会议记录 4. 4-322-323 (1996)。

MASATO,MURATA: "Development of High Precision Injectro" The 8th Symposium on Electromagnetics and Dynamics (8th sead). 37-38 (1996)

MASATO，MURATA：“高精度注射器的开发”第八届电磁学与动力学研讨会（第8次）。

工藤,村田,山形,樋口: "精密インジェクタの開発" 「医用電子と生体工学」第34巻特別号. 338- (1996)

工藤、村田、山形、樋口：“精密注射器的开发”《医疗电子学和生物工程》第 34 卷特刊 - (1996)

工藤、村田、山形、樋口: "精密シリンジの開発" 1995年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 3. 503-504 (1995)

Kudo、Murata、Yamagata、Higuchi：《精密注射器的开发》1995 年日本精密工程学会秋季会议学术会议论文集 3. 503-504 (1995)。