Micromanipulation by flexible transformation of a droplet using the multi-needle-type capillary

使用多针型毛细管灵活变换液滴进行显微操作

• 批准号: 23760222
• 负责人: HIRATA Sinnosuke
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (2012)The University of Electro-Communications (2011)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760222/
• 关键词: マイクロマニピュレータ; 表面張力; 多自由度操作; 微少液滴

Recently, high DOF micromanipulation methods for biological cells and tissues or MEMS/NEMS devices, whose sizes are smaller than a sub-millimeter order, are required. In this project, the multi-needle-type capillary for high DOF micromanipulation by surface tension is developed and evaluated. First, the multi-needle-type capillary was fabricated using cylindrically-arranged tungsten needles, which are moved up and down by micro linear stepping motors. A small chip register could be held, tilted and rotated by surface tension of the droplet, which was formed on the capillary tip. Next, altered multi-needle-type capillary, whose needles are conically arranged, was fabricated to control capillary force by surface tension. Variation of capillary forces by resizing the capillary tip could be verified in the experiments. Then, the assembly operation system using the multi-needle-type capillary was constructed. small chip registers could be rearranged and assembled in this system.

近年来，对于生物细胞和组织或小于亚毫米量级的MEMS/NEMS器件，需要高自由度的微操作方法。在本项目中，开发并评估了用于高自由度表面张力显微操作的多针式毛细管。首先，利用微直线步进电机驱动钨丝针上下移动，制成圆柱状排列的多针式毛细管；在毛细管尖端形成的液滴的表面张力作用下，一个小的芯片寄存器可以保持、倾斜和旋转。其次，制备了针尖呈锥形排列的异形多针型毛细管，利用表面张力控制毛细管力。通过调整毛细尖端的大小，可以在实验中验证毛细力的变化。然后，构建了多针式毛细管装配操作系统。在这个系统中，小的芯片寄存器可以重新排列和组装。

项目成果

High DOF Micromanipulation Using the Multi-needle-type Capillary; Resizable Capillary Tip for Pick-and-place Operation

使用多针型毛细管进行高自由度显微操作；

• 发表时间: 2012
• 作者: Shinnosuke Hirata;Takuya Shigeta;Hisayuki Aoyama;平田慎之介,重田琢也,青山尚之;Shinnosuke Hirata
• 通讯作者: Shinnosuke Hirata

マルチニードル型キャピラリを用いた表面張力によるマイクロマニピュレーション-円錐状に配置したニードルによるキャピラリ先端の極細化-

使用多针毛细管利用表面张力进行显微操作 - 使用圆锥形排列的针的超薄毛细管尖端 -

• 发表时间: 2012
• 作者: Shinnosuke Hirata;Takuya Shigeta;Hisayuki Aoyama;平田慎之介,重田琢也,青山尚之
• 通讯作者: 平田慎之介,重田琢也,青山尚之

Basic study of high DOF micromanipulation by ～

高自由度显微操作的基础研究~

• 发表时间: 2011
• 作者: S. Hirata;T. Shigeta and H. Aoyama
• 通讯作者: T. Shigeta and H. Aoyama

マルチニードル型キャピラリを用いた表面張力によるマイクロマニピュレーション-ニードル直動機構の自動化と対象姿勢の静的制御

使用多针毛细管利用表面张力进行显微操作 - 针线性运动机构的自动化和目标姿势的静态控制

• 发表时间: 2011
• 作者: Shinnosuke Hirata;Takuya Shigeta;Hisayuki Aoyama;平田慎之介,重田琢也,青山尚之
• 通讯作者: 平田慎之介,重田琢也,青山尚之

Basic study of high DOF micromanipulation by surface tension using the multi-needle-type capillary

• DOI: 10.1109/robio.2011.6181374
• 发表时间: 2011-12
• 期刊: 2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
• 作者: S. Hirata;T. Shigeta;H. Aoyama