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位相シフト法による走査型Nano-Haptic（ナノ触覚）顕微鏡の開発

利用相移法开发扫描纳米触觉显微镜

基本信息

批准号：
26289127
负责人：
尾股定夫
金额：
$ 8.74万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究で実現を目指す「走査型Nano Haptic(ナノ触覚)顕微鏡」は、従来の形態的な観察を目的とした顕微鏡と全く異なる。触診のようなセンサプローブで細胞組織表面を10～50ナノの分解能でスキャンして、タンパク質や細胞の表面特性と物性をセンシングして、物理的な特性をイメージングする顕微鏡システムとして実現を目指している。初年度では、先に開発した0.1ミクロン制御システムを改良し、サブナノレベルでも動作する機構を地元企業と共同で基本設計を構築した。兵庫県立大学の前中/神田グループはＭＥＭＳ技術によって新しい圧電型バイモルフを試作してナノプローブの開発を目的とした。デバイスの基本設計と試作については従来手法を踏襲して、デバイスの基本構成を下に試作する事に成功した。特に、ＭＥＭＳによる圧電バイモルフの位相振幅特性と位相シフト補正回路のマッチングに関する課題について共同で実施した。前中/神田グループによる圧電バイモルフ素子の試作により数ｍＶ～数10ｍＶの発生電圧が可能となり、圧電セラミック素子の共振特性は約４ｋHzで動作できる事を確認した。更に本研究では、このデバイスをデジタル制御できる新しい計測システムの開発に成功した。本研究では、ナノハプティックプローブによるセンシング特性の検証実験も重要となるので、中山研究室（大阪国立循環器病センター）と共同で、先に開発した顕微鏡装置（ＳＨＭ）で細胞レベルの組織について硬さ・軟らかさ測定のイメージングを評価検証した。ナノレベルに高機能化する為には、組織物性とセンシング特性における問題点や改善点について検証し、3次元画像表示についてのイメージングも確認した。特に本研究課題の中で、ハプティック型触診プローブを試作開発し、臨床レベルに適用できる新しい手法の提案も行い、モデル実験により基礎的な実験を行った。

This study is aimed at "walking type Nano Haptic(touch) micromirrors", which are different from the previous morphological observation purposes. Palpation of the surface of the cell tissue 10~50 degrees of decomposition energy, texture, surface properties of the cell, physical properties of the cell, microscopical properties of the cell, visual indicators In the beginning of this year, the company began to develop a basic design system to improve the system, improve the operation of the system, and build a common ground enterprise. Hyogo Prefectural University's former high school/Kanda high school MEMS technology for the development of new high-voltage high school The basic design and trial work of the system were successful. The phase amplitude characteristics of the MEMS circuit and the phase correction circuit are related to the common implementation. During the trial operation of voltage transistors in Qianzhong/Kanda Gullepu, it was confirmed that it is possible to generate voltages ranging from several mV to several 10mV, and the resonance characteristics of voltage transistors can operate at approximately 4 kHz. In addition, this study has successfully developed a new system of computer science. In this study, we developed a micro-mirror device (SHM) to evaluate the importance of the identification of cell cycle characteristics in the development of tissue analysis of hard and soft tissue. The high functionality of the system is to identify the problem points, improve the quality of the system, and identify the quality of the system. In particular, this research topic is aimed at the development of new methods for clinical application and the implementation of basic methods for clinical application.