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マイクロロボットによる卵子除核作業の自動化に関する研究

利用微型机器人进行鸡蛋去核工作自动化的研究

基本信息

批准号：
13J00351
负责人：
馮林
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マイクロ流体チップ中で，磁気駆動マイクロツール（以下，マイクロツール）を非接触で駆動させることにより，単一卵子のローディング，回転，除核，回収といった様々な操作を実現することを目的としている．まず卵子を1つずつ順番に除核行程へ供給するため，マイクロツールを用いてオンデマンドに卵子を搬送することを提案し，実験により有効性を示しました．次にマイクロツールを用いて卵子を三次元で回転する方法を提案している．卵子の核を除核する際，除去する部分の体積を低減したり，卵子の特性を調査したりするには，卵子の姿勢を制御することが重要であるが，従来手法では出力特性や制御性に問題があった．そこで，先端形状を工夫した２本のマイクロツールを用いて，卵子の姿勢を三次元的に制御する方法を提案し，画像修理により、姿勢制御の有効性と従来手法と比較した優位性を示しました．その後、マイクロツールを用いて，マイクロ流体チップ内の流速分布を能動的に制御することで卵子に局所的な力を加え，卵子の核を除核する手法を提案している．マイクロ流体チップ内の流速分布を有限要素法により解析し，解析結果と実験結果がほぼ等しいことを確認している．提案手法は，(1)除核のスピードが速く，(2)除去する部分の体積を制御できることを実験的に示しました．最後にマイクロ流体チップにて除核した卵子を分注によってすばやく回収する方法を提案している．マイクロ流体チップに搭載した静電センサを用いて，マイクロ流路を流れる卵子を検出し，卵子にかかる流体圧を低減した後に空気圧を用いて培養環境へ分注する方法を提案している．実際に分注システムを構築し，100%の成功率で卵子を分注して回収した．また，回収した卵子の発生を評価し，影響がないことを確認しました．

In the middle of the fluid, the magnetic field is moved. The egg is removed from the nucleus in a timely manner. A proposal for a three-dimensional approach When the nucleus of the egg is removed, the volume of the removed part is reduced, and the characteristics of the egg are investigated. The posture of the egg is controlled. 2. The position of the egg is controlled by the method of image repair. The flow velocity distribution in the fluid can be controlled by increasing the force of the egg. The velocity distribution in the fluid is analyzed by finite element method, and the analysis result is confirmed. The proposal method is: (1) remove the core and the speed,(2) remove the volume of the part and control the speed. Finally, the method of removing nucleus and egg is proposed. By using the electrostatic center support equipped on the Mucro fluid switch, the eggs can be detected while flowing through the Mucro flow path, the fluid pressure between the eggs can be reduced, and then the air pressure can be used to separate the eggs into the culture environment. The success rate of egg injection is 100%. The egg development was evaluated.