バイオインスパイア―ドマイクロシステム研究室 九州大学 大学院システム情報科学研究院 情報エレクトロニクス部門 工学部電気情報工学科

Resarch

当研究室では微細加工技術を基礎技術として、生物学/化学応用を企図したマイクロシステムの研究を行っています。現在進行中のプロジェクトは大きく分けて、以下に示す、生き物のように能動的に動く生体適合集積電子回路技術(Kinetic Electronics)をベースとした生体適合フィルム状マイクロロボット技術、そしてBioMEMS技術による生物学実験用マイクロデバイスの開発を主に行っています。そのほかにも微細加工技術をベースとした探索的なマイクロシステム・製造技術の研究も行っています。

[研究テーマ1] 生き物のように能動的に動く生体適合集積電子回路技術(Kinetic Electronics)

電子回路と駆動系が一体となった、いわば動く電子回路と呼べる生体適合・集積微小ソフトロボット作製技術を開発します。開発中のデバイスは柔軟なアクチュエータ複合材料薄膜を基板とし、モノリシックプロセスで作製され電気信号で駆動します。このためリソグラフィー精度の微小化が可能です。細胞サイズ(μmスケール)のロボット構造微小化を目標とし、細胞レベルでの生体-機械インターフェースや、大規模集積化した微小生物学実験装置の構築を目指しています。

[研究テーマ2]BioMEMS技術による高密度集積型生物学実験用マイクロデバイス

HIV治療薬や抗生物質、抗寄生虫薬、そして耐熱酵素など微生物由来の有用物質は人類の生存と繁栄に重要な役割を担ってきました。これまでに発見された微生物は全体のわずか1%以下と推定されており、新規有用微生物の探索は世界中で激しい競争の元、精力的に行われています。一方、現在の微生物学研究、細胞生物学で用いられている細胞培養機器の多くは150年以上前に開発されたものであり、改良の余地を多く残しています。遺伝子資源ともよべる膨大な微生物種とその生理的機能の多様性を解明し利用するためには、従来とは桁違いの数のサンプルを処理可能な微生物分離・培養・解析システムの構築が必要です。本プロジェクトではBioMEMS技術を用いて、1プレートで10万-100万単位の単離培養・分析・保存を可能とする次世代の細胞生物学研究用デバイスを開発しています。

研究プロジェクトの獲得した競争的資金(代表のみ記載, 過去含む)

  1. JST創発的研究支援事業  生き物のように能動的に動く生体適合集積電子回路技術(代表: 佐々文洋) 50,000,000円, (2024年9月 ~ 2031年3月)
  2. JSPS 基盤研究(B)  ロボティックフィルムによるアクティブ微小生化学センシング技術の開発(代表: 佐々文洋) 13,300,000円, (2022年4月 ~ 2025年3月)
  3. JSPS 新学術領域研究(研究領域提案型)  ポストコッホ微生物の分離・培養の技術革新(代表) 93,730,000円, (2019年6月 ~ 2024年3月)
  4. JST A-STEPトライアウト 大規模生物細胞培養・操作・実験プロセッシングユニット(受託研究)(代表: 佐々文洋) 3,000,000円, (2020年11月- 2022年3月)
  5. JSPS 若手研究  生体-機械インターフェースの為のモノリシック微小ソフトロボット作製技術の開発(代表: 佐々文洋) 4,160,000円, (2018年4月~ 2020年3月)
  6. 九州大学スタートアップ支援  生物由来揮発性有機化合物(BVOC)ガスの濃縮分離・高感度測定を行うためのμ-TAS技術を用いた微小センサシステムの開発(代表: 佐々文洋) 500,000円, (2017年1月~ 2017年3月)
  7. JSPS 若手研究(B)  超集積型高耐久化技術による浮遊ウイルスモニタリングセンサの構築(代表: 佐々文洋) 4,160,000円, (2014年4月~ 2016年3月)
  8. JSPS 研究者海外派遣基金助成金  汎用的溶液プラグ操作原理に基づくバイオケミカルマイクロプロセッサの開発(代表: 佐々文洋) (渡航先: 米City college ofNew York), 610,660円, (2010年2月 ~ 2010年4月)
  9. JSPS 特別研究員奨励費(DC2)  汎用的溶液プラグ操作原理に基づくバイオケミカルマイクロプロセッサの開発(代表: 佐々文洋) 1,400,000円, (2009年4月 ~ 2011年3月)

そのほか本研究室所属の博士後期課程学生もJSPS 特別研究員に採択されるなど所属学生のグラント応募も奨励しています