小型ロボットを用いた非接触細胞微細回転操作と細胞内3次元構造解析

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本研究課題は,小型ロボットを用いた非接触細胞微細回転操作と細胞内3次元構造解析のシステムの構築を目指して,顕微鏡下に配置が可能でナノオーダの制御が可能な超小型自走ロボットに,非接触回転をおこなうための作業ツールを搭載して,このツールで対象物を浮かせた微細ツールを非接触で安定的に回転をおこなうとともに,回転動作を観察した複数の画像にCT技術を適用することにより,観察対象の微細物を立体的に観察する手法を検討することを目的としている.以下に本年度の研究成果を列挙する.1顕微鏡下で微細作業を実施するために,XYΘに自由度を持つ超小型ロボットの製作をおよび改良をおこなった.2オリンパスの倒立顕微鏡(IX-71)にズームレンズカメラを加えて,上部および側面から観察をおこないながら超小型自走ロボットを用いて微細作業をおこなうための実験システムを構築した.3非接触回転操作のメカニズムに関して解析的に検討するために,粘性の高い流体をもちいて回転操作機構の拡大モデルを作成した.このモデルを用いて流体中の対象物の挙動を観察し,粘性力による微小物の回転メカニズムを解析した.5微細物非接触回転にもちいるピペット振動を発生させるための圧電素子波形を変化させることで,対象物の回転方向および回転速度を制御することが可能となった.6実験によって得られた結果により,任意の方向に細胞をより正確に回転させることが可能となったために,ロボットに搭載した振動回転機構をもちいて,さまざまな方向から細胞の観察をおこない,CT技術を応用して細胞の3次元的な情報を再構築するための手法について,検討・実験をおこなった.7非接触回転機構とマイクロロボットを組み合わせて,顕微鏡下で非接触回転位置決めをもちいたバイオ実験をおこなった.