ゲル微粒子の疑似反磁性操作によるバイオハイブリッド3次元造形技術の創出

概要

研究成果の概要（和文）：
微小な閉鎖空間内における生体親和性の高い3次元造形法を確立することが出来れ ば，細胞から組織や器官を基板上に作り出す“Organ-on-chip”の実現に大きく近づくことが出来る．本研究では，正と負に帯電した2種類のゲル微粒子を静電的に吸着させ造形するという新しい概念に基づき，研究代表者独自の非磁性粒子を磁場により凝集させる手法により，生体適合性の非常に高いバイオハイブリッド3次元造形法の確立した．さらに，このゲル微粒子に熱応答性高分子を含ませることで熱収縮性のアクチュエータとして機能することも確認した．

研究成果の学術的意義や社会的意義
本研究では，光硬化剤によらない新たな3次元造形法を提案し実証した．本手法は，生体適合性が高く，ソフトなゲル構造体を構築できる．さらに熱応答性を付与することでソフトアクチュエータとしても活用可能である．近年注目を集める”Organ-on-chip”(基板上に各種臓器の微小な組織を構築し集積化したもの)等の開発に向けて，新たな手段を提供できるだろう．

研究成果の概要（英文）：
If a three-dimensional fabrication method with high biocompatibility in a micro-enclosed space is developed, it would bring us much closer to the realization of "organ-on-chip" that can create tissues and organs with cells on a substrate. Based on the novel concept of electrostatically attaching two types of positively and negatively charged microgels, we developed a highly biocompatible biohybrid 3D fabrication method by using the original method that aggregate non-magnetic particles with a magnetic field. Furthermore, by adding thermo-responsive polymers to the microgels, it was confirmed that the microgel aggregate functioned as a heat-shrinkable actuator.

キーワード：相対的反磁性アセンブリ ゲル微粒子 ソフトアクチュエータ

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