細胞マイクロインジェクション自動化のための穿孔技能解析

细胞显微注射自动化的穿刺技巧分析

• 批准号: 16760204
• 负责人: 渡辺 哲陽
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760204/
• 关键词: 細胞インジェクション; 技能; 力計測; マイクロマニピュレーション; 細胞操作

近年,小型電子部品組立,医療,生物,製薬など多岐に渡る分野において,人の手を介さずに,大量処理,繰り返し処理,高速・高精度処理を可能にする微小物体操作手法の開発が望まれている.本プロジェクトでは,細胞インジェクションに着目し,力学的観点から人間の優れた情報処理能力を解析することを通じ,微細物操作において必要な技能を解明することで,微細物操作の自動化を目指す.以上のような目的のもとに研究を行い,以下のような成果を得た.1.マイクロインジェクションの操作中において,細胞に加わる力を計測可能な高感度力センサを半導体ひずみゲージを用いて開発した.また,この力センサを用いて細胞操作ならびにインジェクション時に加わる力を計測し,その結果の解析を行った.2.ホールディングピペットは,インジェクション時において細胞を把握するために用いられる.細胞の把握は空気圧による吸引により行われる.操作者は手元にあるシリンダ内の圧力を操作することによりホールディングピペット内の空気圧をコントロールする.このホールディングピペットで細胞を操作する際の吸着力を高感度に計測できるシステムを開発した.3.エンドエフェクタを振動させながら,細胞などの微細物を把握する場合の凝着力緩和現象の解明・解析を行った.4.物体を把握する際の最適な把握位置探索手法を開発した.5.能動受動混合拘束状態にある物体把握系の力学的解析を行った.6.触覚センサ設計のためのデザインパラメータを提案し,デザインパラメータに基づいた設計指針について解析を行った.

In recent years, there has been an increasing interest in the development of micro-object manipulation techniques for assembly of small electronic components, medical, biological, manufacturing, multi-disciplinary, manual, mass processing, rapid processing, and high-speed and high-precision processing. This paper discusses the analysis of information processing ability of cell mechanics, and explains the necessary skills of micro-object operation. The above objectives are carried out, and the following results are obtained. 1. In the operation of the cell, the force applied to the cell is measured, and the high sensitivity force applied to the semiconductor is developed. The force is measured when the cell is operated, and the results are analyzed. 2. The force is measured when the cell is operated. The cell controls the air pressure and attracts the air pressure. The operator is responsible for the operation of the internal pressure. The absorption force at the time of cell operation is measured with high sensitivity, and the vibration is detected. 4. Exploration of the optimal position for grasping the object 5. Analysis of the mechanics of the object grasping system in the mixed state of motion and response 6. Analysis of the design of the touch screen.

项目成果

Mechanism of Micro Manipulation using Oscillation

利用振荡进行微操作的机制

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.of the IEEE Int.Conf.on Robotics & Automation (DVD)
• 作者: 上杉繁;三輪敬之;Tetsuyou Watanabe
• 通讯作者: Tetsuyou Watanabe

Micromanipulation using squeeze effect

利用挤压效应进行显微操作

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.of the IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems
• 作者: Tetsuyou Watanabe;Nobuhiro Fujino;Zhongwei Jiang
• 通讯作者: Zhongwei Jiang

A Study on Design Concept for a Braille Tactile Sensor Segment Using Softness Parameters

• DOI: 10.1299/jsmec.49.480
• 发表时间: 2006-06
• 期刊: Jsme International Journal Series C-mechanical Systems Machine Elements and Manufacturing
• 作者: Zhongwei Jiang;Sayyed Alireza Arabshahi;Tetsuyou Watanabe

Grasping Optimization using a Required External Force Set

使用所需的外力组进行抓取优化

• 发表时间: 2007
• 期刊: IEEE Trans.Automation Science & Engineering 4
• 作者: Chang Cai;Takanori Kochiyama;Jing-Long Wu;Tetsuyou Watanabe
• 通讯作者: Tetsuyou Watanabe

能動受動混合拘束の力学

混合主动-被动约束的机制

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本ロボット学会誌 24
• 作者: Chang Cai;Takanori Kochiyama;Jing-Long Wu;Tetsuyou Watanabe;渡辺 哲陽;Tetsuyou Watanabe;Tsuneo Yoshikawa;渡辺 哲陽
• 通讯作者: 渡辺 哲陽