所属
大学院工学研究科 マイクロ・ナノ機械理工学専攻 マイクロ・ナノシステム 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 機械・航空宇宙工学科
職名
准教授
連絡先
外部リンク
マルヤマ ヒサタカ
丸山 央峰
MARUYAMA, Hisataka
学位 1
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博士（工学） （ 2007年3月 名古屋大学 ）
研究キーワード 1
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マイクロ・ナノロボティクス
研究分野 1
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その他 / その他 / 知能機械学・機械システム
現在の研究課題とSDGs 3
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オプト・ケモロボットを用いたマルチスケール細胞解析システム
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身体的フレイル予防・改善のための運動支援システム
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超リアル手術シミュレーションのためのハイドロゲル生体モデル
経歴 18
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名城大学 理工学研究科 非常勤講師
2022年4月 - 2023年3月
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中部大学 工学部 非常勤講師
2022年4月 - 2023年3月
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中部大学 工学部 非常勤講師
2021年4月 - 2022年3月
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名城大学 理工学研究科 非常勤講師
2021年4月 - 2022年3月
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名城大学 理工学研究科 非常勤講師
2020年4月 - 2021年3月
国名：日本国
-
中部大学 工学部 非常勤講師
2020年4月 - 2021年3月
国名：日本国
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名城大学 理工学研究科 非常勤講師
2019年4月 - 2020年3月
国名：日本国
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中部大学 工学部 非常勤講師
2019年4月 - 2020年3月
国名：日本国
-
中部大学 工学部 非常勤講師
2018年4月 - 2019年3月
国名：日本国
-
名城大学 理工学研究科 非常勤講師
2018年4月 - 2019年3月
国名：日本国
-
名城大学 理工学研究科 非常勤講師
2017年4月 - 2018年3月
国名：日本国
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中部大学 工学部 非常勤講師
2017年4月 - 2018年3月
国名：日本国
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名城大学 理工学研究科 非常勤講師
2016年4月 - 2017年3月
国名：日本国
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中部大学 工学部 非常勤講師
2016年4月 - 2017年3月
国名：日本国
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名古屋大学 准教授
2013年7月 - 現在
国名：日本国
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名古屋大学，助教
2010年4月 - 2013年6月
国名：日本国
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東北大学 助教
2008年4月 - 2010年3月
国名：日本国
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研究員
2007年4月 - 2008年3月
国名：日本国
学歴 2
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名古屋大学 工学研究科 マイクロ・ナノシステム工学専攻
2004年4月 - 2007年3月
国名： 日本国
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名古屋大学 工学部 機械・航空工学科
1998年4月 - 2002年3月
国名： 日本国
所属学協会 5
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IEEE
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日本機械学会
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日本ロボット学会
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化学とマイクロ・ナノシステム研究会
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計測自動制御学会
委員歴 40
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日本機械学会ロボメカ部門 運営委員
2025年3月 - 2028年3月
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2025 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Editor
2025年1月 - 2025年11月
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General affair char
2024年3月 - 2024年11月
-
2024 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Editor
2024年2月 - 2024年11月
-
2024 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems Program Chair
2024年1月 - 2024年11月
-
日本機械学会東海支部 運営委員
2023年3月 - 2024年3月
団体区分：学協会
-
計測自動制御学会中部支部 庶務幹事
2021年7月 - 2023年1月
団体区分：学協会
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TC1 Nanorobotics and nanomanufacturing TC chair
2014年4月 - 2021年6月
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第68回自動制御連合講演会 実行委員（企業展示担当）
2024年7月 - 2025年11月
団体区分：学協会
-
General affair char
2023年4月 - 2023年11月
-
2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Editor
2023年2月 - 2023年11月
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Robomech2023実行委員会 市民企画担当
2022年9月 - 2023年6月
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2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration Associate Editor
2022年9月 - 2023年1月
団体区分：学協会
-
General affair char
2022年4月 - 2022年11月
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2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration Associate Editor
2021年9月 - 2022年1月
団体区分：学協会
-
General affair char
2021年4月 - 2021年11月
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2021 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Associate Editor
2021年2月 - 2022年10月
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2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation Associate Editor
2020年10月 - 現在
-
日本機械学会２０２０年度年次大会 実行委員
2020年4月 - 2021年3月
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Conference Administration Co-Chair
2020年4月 - 2021年3月
-
General affair char
2020年4月 - 2021年3月
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2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Associate Editor
2020年2月 - 2020年
-
2020 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems Associate Editor
2020年
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MHS2019実行委員会 General affair char
2019年4月 - 現在
-
2019 International Conference on Robotics and Automation Associate Editor
2019年3月 - 2019年
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2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration Associate Editor
2019年 - 2020年
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MHS2018実行委員会 General affair char
2018年4月 - 2019年3月
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Secretariat
2018年4月 - 2019年3月
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MHS2017実行委員会 General affair char
2017年4月 - 2018年3月
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2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems Associate Editor
2017年 - 2018年
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MHS2016実行委員会 General affair char
2016年4月 - 2017年3月
-
IEEE NANO 2016実行委員会 Secretary
2016年4月 - 2017年3月
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IEEE Robotics and Automation Society Japan Joint Chapter Secretary
2015年4月 - 2017年3月
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MHS2015実行委員会 General affair char
2015年4月 - 2016年3月
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SI2015実行委員会 実行委員会幹事
2015年4月 - 2016年3月
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日本ロボット学会 日本ロボット学会誌査読小委員
2015年4月 - 2016年3月
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General Affair Co-Chairs
2014年11月
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MHS2013実行委員会 Local Arrangement Chair
2013年11月
-
LIFE2012 実行委員会 実行委員
2012年11月
-
Local arrangement chair
2012年11月
受賞 29
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MHS Distinguished Service Award
2024年11月 MHS2024 Organizing Comittee
Hisataka Maruyama
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文部科学大臣表彰若手科学者賞
2018年4月 文部科学省 光操作・計測技術を利用した単一細胞解析に関する研究
丸山央峰
-
Early Career Award
2011年5月
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日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門ベストプレゼンテーション表彰
2023年6月 日本機械学会 ハイドロゲルのマイクロ3次元造形を用いた光環境マイクロセンサの作製
丸山央峰
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Best Paper Awards
2022年11月 IEEE High-speed liquid exchange using a 3D printed probe with dual pumps
Xu Du, Shingo kaneko, Hisataka Maruyama, Hirotaka Sugiura, Fumihito Arai
-
特別功労賞（2020年度年次大会実行委員）
2021年3月 日本機械学会東海支部
丸山央峰
-
第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 優秀講演賞
2020年12月 計測自動制御学会システムインテグレーション部門
丸山央峰，新井史人
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Best Paper Awards
2019年12月 IEEE Assembly and Monitoring of Modular Tissue Structure of Micro-Fibers
Zhaoyu Wang, Taisuke Masuda, Ruixuan Weng, Hisataka Maruyama, Fumihito Arai
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Robomech表彰
2019年6月 日本機械学会 バイオニックセンサ ―バイオニックヒューマノイドのセンシング技術―
新井史人，益田泰輔， 小俣誠二，丸山央峰，佐久間臣耶，室崎 裕一，河野英駿，原田香奈子，光石衛
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Robomech表彰
2018年6月 日本機械学会 バイオニックヒューマノイド： 光弾性応力センサを有する生体模倣網膜モデル
丸山央峰，椿雅樹，益田泰輔，小俣誠二，新井史人
-
優秀講演賞
2018年2月 計測自動制御学会SI部門 複数の波長により機能制御可能な光駆動マイクロロボット
丸山央峰，登森 勇介，益田泰輔，新井 史人
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Best Poster Award
2017年11月 IEEE Manipulation and Injection of a Specific magnetic Nanosensor using Optical Zeta Potential Control and Local Laser Heating
Hairulazwan Hashim, Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
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優秀研究賞
2017年5月 化学とマイクロ・ナノシステム学会 光環境センサを用いた三次元組織内酸素分布計測
丸山央峰、秋田祐甫、益田泰輔、小俣誠二、新井史人
-
奨励賞
2017年4月 日本機械学会 単一細胞解析のためのマイクロ・ナノ操作・計測システムの研究
丸山央峰
-
Best Paper Oral Award
2016年7月 IEEE Optical heating of metallic nanoparticles for fast injection of nanoscale sensor into living cells
Jing Zhong, Hengjun Liu, Hisataka Maruyama, Fumihito Arai
-
社団法人日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門ベストプレゼンテーション表彰
2013年 日本機械学会
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Best Paper Award
2011年9月 The First International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale
-
第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 優秀講演賞
2010年12月 計測自動制御学会システムインテグレーション部門
-
NANOKOREA AWARD (Certificate of Merit)
2010年8月 Korea Nano Technology Research Society
-
第10回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 優秀講演賞
2009年 計測自動制御学会
-
社団法人日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門ベストプレゼンテーション表彰
2009年 日本機械学会
-
2008 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science Best paper Award
2008年 IEEE
-
2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation Best Automation Award
2008年 IEEE
-
2008 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science Best Poster Award
2008年 IEEE
-
The 2007 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science Best Poster Award
2007年 IEEE
-
第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会 ベストポスター賞
2007年 化学とマイクロ・ナノシステム研究会
-
第22回日本ロボット学会学術講演会 研究奨励賞
2005年 日本ロボット学会
-
2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation IEEE Robotics and Automation Society Japan Chapter Young Award
2005年 IEEE
-
IEEE, 2004 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science Best Paper Award
2004年 IEEE
論文 51
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Kaneko, S; Hirotaka, S; Tsujii, M; Maruyama, H; Uozumi, N; Arai, F
LAB ON A CHIP 24 巻 ( 2 ) 頁： 281 - 291 2024年1月
-
Exploring the Effects of Doll Therapy on Cerebral Blood Flow in Young Adult Women: A Preliminary Study 査読有り
Eiko Takano, Kei Ito, Shota Suzumura, Yoko Nagakawa, Atsushi Tsukahara, Hisataka Maruyama, Isao Makino and Izumi Kondo
Gerontology & Geriatrics Studies 2024年1月
-
User Experience of Older People While Using Digital Health Technologies: A Systematic Review 査読有り 国際誌 Open Access
Takano, E; Maruyama, H; Takahashi, T; Mori, K; Nishiyori, K; Morita, Y; Fukuda, T; Kondo, I; Ishibashi, Y
APPLIED SCIENCES-BASEL 13 巻 ( 23 ) 2023年12月
-
Integration of Microfluidic Chip and Probe with a Dual Pump System for Measurement of Single Cells Transient Response
Du Xu, Kaneko Shingo, Maruyama Hisataka, Sugiura Hirotaka, Tsujii Masaru, Uozumi Nobuyuki, Arai Fumihito
MICROMACHINES 14 巻 ( 6 ) 2023年6月
-
Weight Illusion Caused by Sinusoidal Vibration Correlates with Grip Force Adjustment 査読有り
Kim Giryeon, Okamoto Shogo, Maruyama Hisataka
APPLIED SCIENCES-BASEL 13 巻 ( 4 ) 2023年2月
-
Dynamic Deformation Measurement of an Intact Single Cell via Microfluidic Chip with Integrated Liquid Exchange. 査読有り
Xu Du, Di Chang, Shingo Kaneko, Hisataka Maruyama, Hirotaka Sugiura, Masaru Tsujii Nobuyuki Uozumi, Fumihito Arai
Engineering 2023年2月
-
Hisataka Maruyama, Fumihito Arai
Communications in Information and Systems 22 巻 ( 4 ) 頁： 459 - 475 2023年1月
-
HIGH-SPEED AND PINPOINT LIQUID EXCHANGE ON MICROFLUIDIC CHIP USING 3D PRINTED DOUBLE-BARRELED MICROPROBE WITH DUAL PUMPS
Du Xu, Kaneko Shingo, Maruyama Hisataka, Sugiura Hirotaka, Arai Fumihito
2023 IEEE 36TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS, MEMS 頁： 99 - 102 2023年
-
User Experience of Older People While Using Digital Health Technologies: A Systematic Review 査読有り Open Access
Eiko Takano, Hisataka Maruyama, Tetsuta Takahashi, Kouki Mori, Kota Nishiyori, Yoshifumi Morita, Toshio Fukuda, Izumi Kondo, Yutaka Ishibashi
Applied Science 13 巻 2023年
-
Fluorescence oxygen sensor array for non-contact and rapid measurement of oxygen consumption rate of single oocyte
Maruyama Hisataka, Arai Fumihito
COMMUNICATIONS IN INFORMATION AND SYSTEMS 22 巻 ( 4 ) 頁： 459 - 475 2022年
-
Microfluidic Bioreactor Made of Cyclo-Olefin Polymer for Observing On-Chip Platelet Production 査読有り
Kumon Hiroki, Sakuma Shinya, Nakamura Sou, Maruyama Hisataka, Eto Koji, Arai Fumihito
MICROMACHINES 12 巻 ( 10 ) 2021年10月
-
Weakening of resistance force by cell-ECM interactions regulate cell migration directionality and pattern formation 査読有り
Hagiwara Masaya, Maruyama Hisataka, Akiyama Masakazu, Koh Isabel, Arai Fumihito
COMMUNICATIONS BIOLOGY 4 巻 ( 1 ) 2021年6月
-
Evaluating Young's Modulus of Single Yeast Cells Based on Compression Using an Atomic Force Microscope with a Flat Tip 査読有り
Chang Di, Hirate Takahiro, Uehara Chihiro, Maruyama Hisataka, Uozumi Nobuyuki, Arai Fumihito
MICROSCOPY AND MICROANALYSIS 27 巻 ( 2 ) 頁： 392 - 399 2021年4月
-
Injection of a Fluorescent Microsensor into a Specific Cell by Laser Manipulation and Heating with Multiple Wavelengths of Light
Maruyama Hisataka, Hashim Hairulazwan, Yanagawa Ryota, Arai Fumihito
2020 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND AUTOMATION (ICRA) 頁： 3437 - 3442 2020年
-
Hydrogel Fluorescence Microsensor with Fluorescence Recovery for Prolonged Stable Temperature Measurements 査読有り
Hairulazwan Hashim, Hisataka Maruyama, Yusuke Akita, Fumihito Arai
Sensors 19 巻 ( 12 ) 頁： 5247(13 pages) 2019年11月
-
Hydrogel Heart Model with Temperature Memory Properties for Surgical Simulation
Maruyama Hisataka, Yokota Yuki, Hosono Keisuke, Arai Fumihito
SENSORS 19 巻 ( 5 ) 2019年3月
-
OPTICAL MEASUREMENT OF PRINCIPAL STESS ON RETINAL MODEL USING DIGITAL IMAGE CORRELATION FOR VITREORETINAL SURGERY SIMULATOR
Maruyama Hisataka, Tsubaki Masaki, Okuda Kazuma, Omata Seiji, Masuda Taisuke, Arai Fumihito
2019 20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOLID-STATE SENSORS, ACTUATORS AND MICROSYSTEMS & EUROSENSORS XXXIII (TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII) 頁： 2225 - 2226 2019年
-
Influenza virus replication raises the temperature of cells
Maruyama Hisataka, Kimura Takahiro, Liu Hengiun, Ohtsuki Sumio, Miyake Yukari, Isogai Masashi, Arai Fumihito, Honda Ayae
VIRUS RESEARCH 257 巻 頁： 94-101 2018年9月
-
Three-Dimensional Blood Vessel Model with Temperature-Indicating Function for Evaluation of Thermal Damage during Surgery 査読有り
Takeshi Hayakawa, Hisataka Maruyama, Takafumi Watanabe, Fumihito Arai
Sensors 18 巻 ( 2 ) 2018年1月
-
Application of an indicator-immobilized-gel-sheet for measuring the pH surrounding a calcium phosphate-based biomaterial
Masuda Taisuke, Maruyama Hisataka, Arai Fumihito, Anada Takahisa, Tsuchiya Kaori, Fukuda Toshio, Suzuki Osamu
JOURNAL OF BIOMATERIALS APPLICATIONS 31 巻 ( 9 ) 頁： 1296-1304 2017年4月
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Polymer-based blood vessel models with micro-temperature sensors in EVE
Mizoshiri Mizue, Ito Yasuaki, Hayakawa Takeshi, Maruyama Hisataka, Sakurai Junpei, Ikeda Seiichi, Arai Fumihito, Hata Seiichi
NANOSENSORS, BIOSENSORS, INFO-TECH SENSORS AND 3D SYSTEMS 2017 10167 巻 2017年
-
Manipulation and Immobilization of a Single Fluorescence Nanosensor for Selective Injection into Cells 査読有り
H. Hashim, H. Maruyama, T. Masuda, F. Arai
Sensors 16 巻 頁： 2041 2016年
-
Laser-driven gel microtool for single-cell manipulation based on temperature control with a photothermal conversion material 査読有り
T. Hayakawa, M. Kikukawa, H. Maruyama, F. Arai
Applied Physics Letters 109 巻 頁： 25410 2016年
-
The Influence of Virus Infection on the Extracellular pH of the Host Cell Detected on Cell Membrane 査読有り
H. Liu H. Maruyama T. Masuda A. Honda F. Arai
Frontiers in Microbilogy 7 巻 頁： 1127-1-8 2016年
-
Vibration-assisted optical injection of a single fluorescent sensor into a target cell 査読有り
Liu, Hengjun, Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 20 巻 頁： 40-49 2015年12月
-
Avian Influenza Virus Infection of Immortalized Human Respiratory Epithelial Cells Depends upon a Delicate Balance between Hemagglutinin Acid Stability and Endosomal pH 査読有り
T. Daidoji, Y. Watanabe, M. S Ibrahim, M. Yasugi, H. Maruyama, T. Masuda, F. Arai, T. Ohba, A. Honda, K. Ikuta, T. Nakaya
Journal of Biological Chemistry 290 巻 頁： 10627 - 10642 2015年
-
Virus Enrichment for Single Virus Infection by Using 3D Insulator Based Dielectrophoresis 査読有り
Taisuke Masuda, Hisataka Maruyama, Ayae Honda, Fumihito Arai
PLOSONE 2014年6月
-
Temperature Changes in Brown Adipocytes Detected with a Bimaterial Microcantilever 査読有り
Masaaki K. Sato , Masaya Toda , Naoki Inomata , Hisataka Maruyama , Yuko Okamatsu-Ogura , Fumihito Arai , Takahito Ono , Akihiko Ishijima , Yuichi Inoue
Biophysical Journal 106 巻 ( 11 ) 頁： 2458-2464 2014年6月
-
Multi-fluorescent micro-sensor for accurate measurement of pH and temperature variations in micro-environments 査読有り
Hengjun Liu, Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Ayae Honda, Fumihito Araia
Sensors and Actuators B 203 巻 頁： 54-62 2014年
-
Fluorescent-Based Temperature Measurement with Simple Compensation of Photo-Degradation Using Hydrogel-Tool and Color Space Conversion 査読有り
Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
Journal of Robotics and Mechatoronics 25 巻 ( 4 ) 頁： 596-602 2013年8月
-
Evaluation of Thermal Conductivity of Single Carbon Nanotube in Air and Liquid Using 査読有り
H.Maruyama, R.Kariya, and F.Arai
Applied Physics Letters 頁： xxxx 2013年
-
Aquaporin AqpZ Is Involved in Cell Volume Regulation and Sensitivity to Osmotic Stress in Synechocystis sp Strain PCC 6803 査読有り
Akai, M, Onai, K, Morishita, M, Mino, H, Shijuku, T, Maruyama, H, Arai, F, Itoh, S, Hazama, A, Checchetto, V, Szabo, I, Yukutake, Y, Suematsu, M, Yasui, M, Ishiura, M, Uozumi, N
JOURNAL OF BACTERIOLOGY 194 巻 ( 24 ) 頁： 6828-6836 2012年12月
-
Functional characterization of K transporters in Synechocystis sp PCC 6803 査読有り
Nanatani, K, Shijuku, T, Takano, Y ,Yamazaki, T, Zulkifli, L, Akai, M, Iitsuka, R, Matsumoto, H, Maruyama, Arai, F, Uozumi, N
FEBS JOURNAL 279 巻 頁： 259-259 2012年9月
-
Photoprocessible Hydrogel Microsensor for Local Environment Measurement on a Microfluidic Chip 査読有り
Hisataka MaruyamaTomoyuki Otake Fumihito Ara
16 巻 ( 5 ) 頁： 845-852 2011年10月
-
Nanomanipulation of single influenza virus using dielectrophoretic concentration and optical tweezers for single virus infection to a specific cell on a microfluidic chip 査読有り
Hisataka Maruyama, Kyosuke Kotani, Taisuke Masuda, Ayae Honda, Tatsuro Takahata, Fumihito Arai
Microfluidics and Nanofluidics 10 巻 ( 5 ) 頁： 1109-1117 2011年4月
-
Optical Adhesion Control of Hydrogel Microtools for On-Demand Immobilization and Measurement of Cells on a Microfluidic Chip 査読有り
H. Maruyama, T. Fukuda, F. Arai
J. Robotics and Mechatronics 22 巻 ( 5 ) 頁： 631-638 2010年10月
-
Size-Dependent Filtration and Trapping of Microparticles in a Microfluidic ChipUsing Graduated Gaps and Centrifugal Force 査読有り
H. Maruyama, S. Sakuma, Y. Yamanishi, F. Arai
Journal of Robotics and Mechatronics 22 巻 ( 3 ) 頁： 280-285 2010年
-
Disposable Inkjet Mechanism for Microdroplet Dispensing 査読有り
T. Mizunuma, Y. Yamanishi, S. Sakuma, H. Maruyama, F. Arai
Journal of Robotics and Mechatronics 22 巻 ( 3 ) 頁： 341-347 2010年
-
Massive Parallel Assembly of Microbeadsfor Fabrication of Microtools Having Spherical Structure and Powerful Manipulation by Optical Tweezers 査読有り
H. Maruyama, R. Iitsuka, K. Ondam, F. Arai,
Journal of Robotics and Mechatronics 22 巻 ( 3 ) 頁： 356-362 2010年
-
Functional gel-microbead manipulated by optical tweezers for local environment measurement in microchip 招待有り 査読有り
H. Maruyama, T. Fukuda, F. Arai
Microfluidics and Nanofluidics 6 巻 頁： 383-389 2009年
-
機能性マイクロツールのオンチップ作製と組み立てに関する研究 査読有り
伊藤正樹, 丸山央峰, 中島正博, 福田敏男
日本機械学会論文集（C編） 75 巻 ( 752 ) 頁： 194-199 2009年
-
複数環境計測のための機能性ゲルツールのオンチップ作製 招待有り 査読有り
丸山央峰, 新井史人, 伊藤正樹, 中島正博, 福田敏男
日本ロボット学会誌 26 巻 ( 6 ) 頁： 583-589 2008年
-
On-Chip pH Measurement Using Functionalized Gel-Microbeads Positioned by Optical Tweezers 査読有り
H. Maruyama, F. Arai, T. Fukuda
Lab on a Chip 8 巻 ( 2 ) 頁： 346-351 2008年
-
On-Chip Microparticle Manipulation Using Disposable Magnetically Driven Microdevices 査読有り
H. Maruyama, F. Arai, T. Fukuda
Journal of Robotics and Mechatronics 18 巻 ( 3 ) 頁： 264-270 2006年
-
レーザトラップされた感熱性ゲルによるDNA分子のマニピュレーション 査読有り
新井史人, 吉川慶一, 市川明彦, 丸山央峰, 福田敏男
日本機械学会論文集（C編） 72 巻 ( 714 ) 頁： 464-470 2006年
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On Chip Single-Cell Separation and Immobilization Using Optical Tweezers and Thermo Sensitive Hydrogel 査読有り
F. Arai, Chinaik Ng, H. Maruyama, A. Ichikawa, Haitham El-Shimy, T. Fukuda
Lab on a chip 5 巻 ( 12 ) 頁： 1399-1403 2005年
-
Microfabrication and Laser Manipulation of Functional Microtool using In-Situ photofabrication 査読有り
H. Maruyama, F. Arai, T. Fukuda
Journal of Robotics and Mechatronics 17 巻 ( 3 ) 頁： 335-341 2005年
-
Immobilization of individual cells by local photo polymerization on a chip 査読有り
H. Maruyama, F. Arai, T. Fukuda, T. Katsuragi
The Analyst 130 巻 ( 3 ) 頁： 304-310 2005年
-
単一細胞の局所反応評価のためのオンチップ実験システム 査読有り
新井史人，丸山央峰， 福田敏男，桂樹 徹
日本機械学会論文集(C編） 70 巻 頁： 188 - 193 2004年
-
Manipulation of Single Cell for Separation and Investigation
Fumihito Arai, Akihiko Ichikawa, Hisataka Maruyama, Kouhei Motoo, Toshio Fukuda
International J2ournal of ControlAutomation, and Systems 2 巻 ( 2 ) 頁： 135-143 2004年
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Pinpoint Injection of Microtools for Minimally Invasive Micromanipulation of Microbe by Laser Trap 査読有り
Fumihito Arai, Hisataka Maruyama, Toshihiro Sakami, kihiko Ichikawa, Toshio Fukuda
IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 8 巻 ( 1 ) 頁： 3-9 2003年
書籍等出版物 7
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ロボット工学ハンドブック(第3版)
丸山央峰（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 第Ⅳ編 ロボット応用 12.1 マイクロロボティクスとは 12.6 〔事例〕光環境センサ搭載マイクロロボット）
コロナ社 2023年3月
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光操作・計測による単一細胞解析，月刊 細胞
丸山央峰（ 担当： 単著）
ニューサイエンス社 2020年
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光技術コンタクト・バイオニックヒューマノイドによる医療革命
原田香奈子，松永忠雄，芳賀洋一，光石衛，丸山央峰，新井史人（ 担当： 共著）
日本オプトメカトロニクス協会 2018年11月
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Light Robotics - Structure-mediated Nanobiophotonics 1st Edition
Hayakawa Takeshi, Maruyama Hisataka, Arai Fumihito（ 担当： 共著 , 範囲: Optically driven micro- and nanorobots）
ELSEVIER 2017年 （ ISBN:978-0-7020-7096-9 ）
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細胞の蛍光計測，細胞の特性計測・操作と応用
丸山央峰（ 担当： 単著）
コロナ社 2016年
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Nanorobotics: Current Approaches and Techniques
新井史人，丸山央峰（ 担当： 共著）
2013年1月
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細胞分離・操作技術の最前線
（ 担当： 共著）
シーエムシー出版 2008年
講演・口頭発表等 145
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電場によって誘起されるGO/Pyrene膜上のルミネッセンス増強
佐々木 建, 丸山央峰， 星野 隆行
第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月17日 日本応用物理学会
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ナノ複合現実にむけた力場呈示ディスプレイの画像フィードバック技術の開発
梅村 悠斗, 佐々木 建，丸山央峰, 星野 隆行
第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月15日 日本応用物理学会
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ノイズ除去確率拡散モデルを用いた植物の表面構造データ多様性の拡張と生物模倣技術への応用
秋本 智哉, 丸山央峰，星野 隆行
第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月15日 日本応用物理学会
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マイクロ切り紙足場による細胞牽引力の誘導と自発的三次元形状構築
金 楊, 秋田谷 美乃, 丸山央峰，星野 隆行
第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月15日 日本応用物理学会
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単一筋管細胞誘導のための貫通スリット薄膜構造の作製と応用
柴垣 竜資，秋田谷 美乃, 丸山央峰， 星野 隆行
第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月15日 日本応用物理学会
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切り紙構造を足場とする骨格筋細胞の自立細胞シートの形成
秋田谷 美乃, 丸山央峰, 森脇 健司，星野 隆行
第72回応用物理学会春季学術講演会 2025年3月16日 日本応用物理学会
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脈波センサ搭載歩行支援デバイスにおけるハンドル形状改良による脈拍検出精度向上
森孝貴, 森山修，丸山央峰
第25回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 2024年12月19日 公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門
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Electrophoresis-based DNA size separation by hydrated ionic liquids
Toshiki Yabui, Kyoko Fujita, Ken Sasaki, Hisataka Maruyama and Takayuki Hoshino
The 37th International Microprocesses and Nanotechnology Conference 2024年12月13日 The Japan Society of Applied Physics
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Design and Evaluation of a Highly Deformable Pneumatic Actuator with Stiffness Anisotropy 国際会議
Kento Kawafuku and Hisataka Maruyama
35th 2024 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science 2024年11月23日 Humanware Network Initiative
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Hand Grip Assessment Device for Frailty Detection in Walking Support Device 国際会議
Shu Moriyama, Kouki Mori and Hisataka Maruyama
35th 2024 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science 2024年11月24日 Humanware Network Initiative
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Reversible Control of Young's Modulus in Hydrogels through Anti-Drying Coatings and Moisture Regulation 国際会議
Du Jinhao and Hisataka Maruyama
35th 2024 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science 2024年11月24日 Humanware Network Initiative
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Light-Controlled Variable-Stiffness Microgripper For Manipulating Micro Object 国際会議
Yoshikatsu Yamaguchi, Takayuki Hoshino and Hisataka Maruyama
35th 2024 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science 2024年11月23日 Humanware Network Initiative
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Visualization of Exercise Intensity During Walking Using Walk-Training Robot Having Photoplethysmographic Sensor 国際会議
Kouki Mori, Shu Moriyama and Hisataka Maruyama
The 2024 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems 2024年11月20日 IEEE
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Contact Detection of Forceps for a Vitreoretinal Surgical Simulator Using Infrared Reflection Images of Forceps 国際会議
Kenta Noda and Hisataka Maruyama
The 2024 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems 2024年11月21日 IEEE
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光剛性可変マイクログリッパを用いた生体物質操作
山口義勝, 丸山央峰
第42回日本ロボット学会学術講演会 2024年9月5日 日本ロボット学会
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光学式脈波センサ搭載歩行支援デバイスを用いた歩行中の脈拍数計測
森孝貴、森山修、丸山央峰
第24回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 2023年12月16日 公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門
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微小生体物質操作のための光剛性可変マイクグリッパの作製
丸山 央峰、山口義勝
第24回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 2023年12月15日 公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門
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Walk-training Device Integrating Photoplethysmography Pulse Sensor in the Handle 国際会議
Kouki Mori, Hisataka Maruyama
MHS2023 2023年11月20日 Humanware Network Initiative
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Optically-controlled Variable-stiffness Microgripper for Micromanipulation 国際会議
Hisataka Maruyama, Yoshikatsu Yammaguchi
MHS2023 2023年11月21日 Humanware Network Initiative
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Contact Detection of Forceps for a Vitreoretinal Surgical Simulator Using Infrared Reflection Images of Forceps 国際会議
Kenta Noda, Hisataka Maruyama
MHS2023 2023年11月21日 Humanware Network Initiative
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105. Fabrication of Hydrogel Organ Model Mimicking Electrical Impedance for Evaluation of Communication between In-body and Out-of-body of In-body Cybernetic Avatar 国際会議
Hisataka Maruyama, Du Jinhao, Daiki Ueda, Kento Kawahuku
MHS2023 2023年11月20日 Humanware Network Initiative
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剛性可変マイクグリッパによる微小物体操作
丸山央峰,山口義勝
第41回 日本ロボット学会学術講演会 2022年9月12日 日本ロボット学会
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光操作が可能なリファレンス機能を統合したメタル光環境マイクロセンサ
丸山央峰、黒田樹生
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2023 2023年6月30日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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歩行支援デバイスに組込可能な光学式生体情報計測デバイス
森孝貴、丸山央峰
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2023 2023年6月29日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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画像解析を用いた眼底手術訓練用網膜モデルへの鉗子の接触検出
野田健太、丸山央峰
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2023 2023年6月29日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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熱インプリントによる精密レベリング機構を搭載したマイクロ3D造型システムによるハイドロゲル構造体
丸山央峰、王健宇
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2023 2023年6月29日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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固液相転移性材料を用いた剛性可変マイクログリッパの作製
丸山央峰、三輪拓夢
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2023 2023年6月30日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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pH リファレンス機能統合のための多層メタル光環境センサの作製
黒田樹生，丸山 央峰
第23回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 2022年12月14日 公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門
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Light-controlled microgripper with solid-liquid phase-transition tip 国際会議
Hisataka Maruyama
MHS2022 2022年11月30日 Humanware Network Initiative
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High-speed liquid exchange using a 3D printed probe with dual pumps 国際会議
Xu Du, Shingo Kaneko, Hisataka Maruyama, Hirotaka Sugiura, Fumihito Arai
MHS2022 2022年11月30日 Humanware Network Initiative
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Contact Detection between Forceps and Retinal Model Using Image Analysis for Ophthalmic Surgery Simulator 国際会議
Kenta Noda, Hisataka Maruyama
MHS2022 2022年11月30日 Humanware Network Initiative
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Estimation of cauterization depth in hydrogel heart model having temperature memory and load measurement functions 国際会議
Ryoma Yusaki, Hisataka Maruyama
MHS2022 2022年11月30日 Humanware Network Initiative
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Optically-Controlled Micromanipulation Using Variable Stiffness Microgripper Comprised of Photochromic Material 国際会議
Hisataka Maruyama, Kazuya Honjo
The 26th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences 2022年10月24日 CBMS
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固液相転移性先端部を有する光制御マイクロ グリッパ
丸山央峰
第40回 日本ロボット学会学術講演会 2022年9月7日 日本ロボット学会
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ハイドロゲルのマイクロ3次元造形を用いた光環境マイクロセンサの作製
丸山央峰，Jinayu Wang
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 2022年6月3日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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デジタル画像相関法を用いた眼底手術訓練用網膜モデルへの鉗子の接触検出
野田健太，丸山央峰
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 2022年6月2日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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温度メモリ・荷重計測機能を有する手術訓練用心臓モデルを用いた焼灼深さ推定
湯崎遼真，丸山央峰
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 2022年6月2日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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光制御剛性可変マイクログリッパを用いた微小物体操作
本生和也，丸山央峰
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2022 2022年6月3日 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
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リファレンス機能統合ハイドロゲル光環境マイクロセンサのマイクロ 3D 光造形を用いた作製
丸山 央峰，王 健宇
第22回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門
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Unconstrained Pulse Measurement Using QCR Load Sensor with Pressure Propagation Mechanism Installed in Handle of Walk Training Robot 国際会議
Mikito Ogusu, Hisataka Maruyama, Shiro Watanabe, Hirotaka Sugiura, Fumihito Arai
MHS2021 2021年12月8日 Humanware Network Initiative
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Microgripper Using Photochromic Material with Solid-Liquid Phase Transition 国際会議
Kazuya Honjo, Hisataka Maruyama
MHS2021 2021年12月6日 Humanware Network Initiative
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Composite Fluorescent Microsensor with a Reference Function for pH Measurement in the Microenvironment 国際会議
Hisataka Maruyama Wang Jianyu
MHS2021 2021年12月6日 Humanware Network Initiative
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固液相転移性フォトクロミック材料を用いたマイクログリッパ
本生 和也，丸山 央峰
第39回日本ロボット学会学術講演会 2021年9月10日
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組織内部のpH 計測のためのリファレンス機能を有する複合ハイドロゲル光環境センサ
丸山 央峰，王 健宇
第39回日本ロボット学会学術講演会 2021年9月10日
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Opto-Chemo Robotics: Optical micro-manipulation and measurement for bio-medical applications 招待有り 国際会議
Hisataka Maruyama
2021 HUST-NU High-Level Academic Virtual Forum 2021年8月7日 Artificial Intelligence and Automation, uazhong University of Science and Technology, Department of Micro-Nano Mechanical Science and Engineering, Nagoya University
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Fluorescent pH Measurement without Initial pH Value Using Reference Sensor for Local Environment Measurement 国際会議
Hisataka Maruyama, Fumihito Arai
The 7th International Conference on Advanced Mechatronics 2021年7月1日
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ハイスループット PCR 検体採取のための鼻腔内観察機能を有するハイドロゲルスワブ
丸山央峰，原巧也
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会20201 2021年6月7日
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組織内部の pH 計測のためのリファレンス機能を統合したハイドロゲル光環境センサ
丸山央峰，新井史人
第21回 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 2020年12月
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組織内部のpH計測のためのリファレンス用ハイドロゲル光環境センサ
丸山央峰，新井史人
第38回日本ロボット学会学術講演会 2020年9月
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磁性端を有するマイクロファイバーを用いた筋肉組織の創製
王兆宇、益田泰輔、美木克貴、丸山央峰、新井史人
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2020 2020年6月
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リファレンス用光環境マイクロセンサを用いた細胞培養環境の pH 計測
丸山央峰，新井史人
日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2020 2020年6月
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Injection of a Fluorescent Microsensor into a Specific Cell by Laser Manipulation and Heating with Multiple Wavelengths of Light 国際会議
H. Maruyama, H. Hashim
ICRA2020 2020年5月
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REFERENCE PH MICROSENSR FOR FLUORESCENCE MEASUREMENT IN CELL CULTURE ENVIRONMENT WITHOUT INITIAL PH INFORMATION 国際会議
MicroTAS2020
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ASSEMBLY OF MODULAR TISSUE STRUCTURE OF MICRO-FIBERS USING MAGNETIC FORCE AND CAPILLARY FORCE 国際会議
Wang, ZY; Masuda, T; Miki, K; Maruyama, H; Arai, F
2020 33RD IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS 2020) 2020年
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Assembly and Monitoring of Modular Tissue Structure of Micro-Fibers 国際会議
Z. Wang, T. Masuda R. Weng, H. Maruyama F. Arai
MHS2019 2019年12月
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Fluorescence Microsensor using Near-Infrared Light for Physiological Measurement inside Tissue 国際会議
H. Maruyama, T. Masuda, W. Ruixuan, W. Zhaoyu, E. Tokai, F. Arai
MHS2019 2019年12月
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Injection of Fluorescence Microsensor by Manipulation and Heating Using Multiple Wavelength Lasers for Temperature Measurement of Cell 国際会議
Y. Yanagawa, H. Maruyama F. Arai
MHS2019 2019年12月
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温度メモリ機能を有するハイドロゲル臓器モデルの作製
横田悠樹，丸山央峰，新井史人
第4回日本機械学会イノベーション講演会
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OPTICAL MEASUREMENT OF PRINCIPAL STESS ON RETINAL MODEL USING DIGITAL IMAGE CORRELATION FOR VITREORETINAL SURGERY SIMULATOR
Maruyama Hisataka, Tsubaki Masaki, Okuda Kazuma, Omata Seiji, Masuda Taisuke, Arai Fumihito
2019 20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOLID-STATE SENSORS, ACTUATORS AND MICROSYSTEMS & EUROSENSORS XXXIII (TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII) 2019年
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Multimodal Measurement of Cell Culture Conditions using Hydrogel Culture Substrate having Fluorescence Microsensors 国際会議
Hisataka Maruyama, Seiji Omata, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
2018 IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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Hydrogel Heart Model Having Temperature Indicating Function 国際会議
Yuki Yokota, Hisataka Maruyama, Fumihito Arai
2018 IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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Optical Measurement of Deformation Distribution on Retinal Model for Vitreoretinal Surgery Training 国際会議
Hisataka Maruyama, Masaki Tsubaki, Kazuma Okuda, Seiji Omata, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
2018 IEEE International Conference on Cyborg and Bionic Systems
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Bionic-EyEに搭載する網膜モデルの光学式変形分布計測
丸山央峰，椿雅樹，奥田和磨，小俣誠二，益田泰輔，新井史人
第36回日本ロボット学会学術講演会
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細胞解析のための光環境センシング 招待有り
丸山央峰
第46回可視化情報シンポジウム
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光学式接触計測機能を有する網膜モデル
丸山央峰，椿雅樹，新井史人
日本機械学会2018年度年次大会
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長期間酸素計測のためのハイドロゲル製光環境センサ
秋田祐甫，丸山央峰，新井史人
第36回日本ロボット学会学術講演会
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光環境センシング：細胞凝集体の培養環境の三次元酸素モニタリング
細野恵介，丸山央峰，池田誠一，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2018
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加熱温度を記憶できるハイドロゲルを用いた 生体類似心臓手術シミュレータ
細野恵介，丸山央峰，池田誠一，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2018
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バイオニックアイ ―網膜モデルの光学式接触計測―
遠藤優，丸山央峰，小俣誠二，益田泰輔，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2018
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バイオニックセンサ ―バイオニックヒューマノイドのセンシング技術―
新井史人，益田泰輔，小俣誠二，丸山央峰，佐久間臣耶，室崎 裕一，河野英駿，原田香奈子，光石衛
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2018
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光環境センシング －細胞培養状態のマルチモーダル計測－
小林健，丸山央峰，小俣誠二，益田泰輔，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2018
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複数の波長により機能制御可能な光駆動マイクロロボット
丸山央峰，登森勇介，益田泰輔，新井 史人
第18回 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
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Fabrication of Hollow Branch Structure without Core by Circumferential Exposure for Vascular Model with Temperature Indicating Function 国際会議
Hisataka Maruyama, Yuki Yokota, Keisuke Hosono, Fumihito Arai,
28th 2017 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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Hydrogel Fluorescent Sensor for Long-term Environmental Measurement 国際会議
Yusuke Akita, Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai,
28th 2017 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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Measurement of Oxygen Distribution in Three-Dimensional Tissue Using Fluorescence Microsensors 国際会議
Hisataka Maruyama, Kentarou Mano, Taisuke Masuda, Seiji Omata, Fumihito Arai
The 21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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温度表示機能を有するハイドロゲル臓器モデルの 作製
横田悠樹 丸山央峰 細野恵介 栗原雄基 新井史人
第３回日本機械学会イノベーション講演会
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温度メモリ機能を有する手術トレーニング用臓器モデル
細野恵介，丸山央峰，横田悠樹，栗原雄基，新井史人
第３回日本機械学会イノベーション講演会
-
長期間環境計測のためのハイドロゲル製光環境 センサ
秋田祐甫，丸山央峰，益田泰輔，新井史人
第35回日本ロボット学会学術講演会
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Micro Manipulation by Optical tweezer 招待有り 国際会議
The 17th IEEE Nano Conference
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Manipulation and injection of a fluorescence microsensor with multiple wavelength light 国際会議
The annual International Conference on Manipulation, Automation and Robotics at Small Scales 2017
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FABRICATION OF RETINA MODEL HAVING PHOTOELASTIC PRESSURE SENSOR FOR VITREORETINAL SURGERY SIMULATOR 国際会議
Hisataka Maruayma, Masaki Tsubaki, Seiji Omata, Taisuke Masuda, Kanako Harada, Mamoru Mitsuishi, Kiyoto Totsuka, Fumiyuki Araki, Muneyuki Takao, Makoto Aihara, Fumhito Arai
The 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems
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複数の波長を用いた光駆動蛍光センサの機能制御
丸山央峰，竹内弘敬，益田泰輔，Hashim Hairulazwan，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2017
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温度表示機能を有する手術トレーニング用臓器モデル
細野恵介，丸山央峰，鈴木大志，渡邉貴文，早川健，田中智久，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2017
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蛍光センサを用いた培養環境の酸素分布モニタリング
真野健太郎，丸山央峰，益田泰輔，小俣誠二，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2017
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バイオニックヒューマノイド：光弾性応力センサを有する生体模倣網膜モデル
丸山央峰，椿雅樹，益田泰輔，小俣誠二，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2017
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Maruyama, H; Takagi, K; Masuda, T; Suzuki, O; Arai, F
30TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS 2017) 2017年
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単一卵子酸素消費量計測のためのオンチップ非接触蛍光センシング
鬼頭雅伸，丸山央峰，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
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光ゼータ電位制御による人工生体膜内蛍光センサの低侵襲・選択的細胞導入
丸山央峰, 劉恒君，益田泰助，新井史人
ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
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Rapid Injection of fluorescent sensor into a cell by lcal chemical stimulus using optical tweezers
Hengjun Liu, Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Ayae Honda, Fumihito Arai
化学とマイクロ・ナノシステム学会 第29回研究会
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蛍光酸素センサを用いたオンチップ単一卵子酸素消費量計測
鬼頭雅伸, 丸山央峰，新井史人
化学とマイクロ・ナノシステム学会 第28回研究会
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Multi-fluorescent particle sensor for optical sensing of pH and temperature of cell
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Selective Injection of Fluorescence Sensor Encapsulated in the Functional Lipid Capsule for Intracellular Measurement 国際会議
Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, F. Arai
2013 Internaltional Symposium on Micro-Nano Mechatronis and Human Sciences
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Sensitivity Compensation of Multi-Fluorescence Sensor toward On-Chip Cell Measurement 国際会議
Hengjun Liu, Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
2013 International Symposium on Micro-Nano Mechatoronics and Human Sciences
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OPTICALLY-CONTROLLED SELECTIVE TRANSFECTION OF PARTILE SENSOR USING MULTILAYERED LIPOSOME CONTAINING PHOTOCHROMIC CHEMICAL INTO A CELL NUCLEUS 国際会議
Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
The 17th International Symposium on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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Evaluation of Thermal Conductivity of Single Carbon Nanotube in Liquid and Air Using Photofabricated Fluorescence Microsensors 国際会議
Hisataka Maruyama, Ryo Kariya, Fumihito Arai
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OPTICAL CONTROL OF SURFACE POTENTIAL USING NANOCAPSULE FOR SELECTIVE INJCRION INTO CELL 国際会議
H. Maruyama, T. Masuda, F. Arai
Transducers2013
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Selective Cell Injection of Fluorescence Particle Sensor Encapsulated in Fusogenic Liposome Using Optical Manipulation and Control of Surface Potential Using Photochromic Chemical 国際会議
H. Maruyama, T. Masuda, A. Honda, F. Arai
2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation
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3D Fabrication and Manipulation of Hybrid Nanorobots by Laser for Single Cell Analysis 国際会議
Shota Fukada, Kazuhisa Onda, Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation
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Measurement of Photosynthesis Activity Using Single Synecocystis SP. PCC 6803 on Microchambers Having Gas Barrier Wall and Fluorescence Oxygen Sensor 国際会議
H. Maruyama, Y. Matsuda, T. Niimi, N. Uozumi, K. Nanatani, F. Arai
2012 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
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High Thermal Conductive Nano Pillars for Temperature Distribution Measurement of a Single Cell 国際会議
T. Hayakawa, H. Maruyama, F. Arai
2012 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
-
3D Fabrication 3D Fabrication of Hybrid Nanorobots by Laser for Single Cell Analysis 国際会議
S. Fukada, H. Maruyama, T. Masuda, F. Arai
2012 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
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Evaluation of Thermal Conductivity of Single Carbon Nanotube in Liquid Using Fluorescent Micropillars 国際会議
R. Kariya, H. Maruyama, F. Arai
2012 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
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IN-SITU MEASUREMENT OF PHOTOSYNTHESIS USING SINGLE SYNECOCYSTIS SP. PCC 6803 IN A MICROCHAMBER WITH GAS BARRIER WALL 国際会議
Hisataka Maruyama, Yu Matsuda, Tomohide Niimi, Nobuyuki Unozumi, Kei Nanatani, F. Arai
The Sixteenth International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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Ultra Long-Lifetime and High-Sensitive Fluorescent Measurement Using Difference Compensation Method for Single Cell Analysis 国際会議
H. Maruyama, R. Kariya, T. Matsuda, Y. Matsuda, T. Niimi, A. Honda, F. Arai
IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
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Fabrication and Cell Injection of Fusogenic Liposome Containing Single Sensor for Intracellular Measurement 国際会議
H. Maruyama, T. Masuda, F. Arai
IUMRS-International Conference on Electronic Materials 2012
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Evaluation of Thermal Conductivity of Single Carbon Nanotube in Liquid Using Photofabricated Fluorescent Micropillars 国際会議
IEEE NANO2012
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Optical-Controlled Selective Injection of Liposome Containing Nanosensor into a Specific Cell 国際会議
IEEE NANO2012
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Long-Lifetime Measurement and Control of Local Temperature Using Functional Gel-Tool Containing Quantum dot by Color Analysis of Fluorescent Spectrum 国際会議
2011 International Symposium on Micro-Nano Mechtronics and Human Science
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LOCAL TEMPERATURE MEASUREMENT AND CONTROL USING FUNCTIONAL GEL-TOOL CONTAINNING A QUANTUM DOT BY COLOR ANALYSIS OF FLUORESCENCE SPECTRUM 国際会議
Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Fumihito Arai
15th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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Temperature Measurement by Color Analysis of Fluorescent Spectrum Using Cell Investigation Tool Impregnated with Quantum Dot for Cell Measurement on a Microfluidic Chip 国際会議
2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
-
Local Temperature Measurement and Control Using Functional Gel-Tool Containing a Quantum Dot by Color Analysis of Fluorescence Spectrum 国際会議
Hisataka Maruyama, Taisuke Masuda, Kyohei Tomita, Fumihito Arai
1st Annual International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale
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Virus Enrichment for Single Virus Manipulation by using 3D Insulator Based Dielectrophoresis 国際会議
Taisuke Masuda, Hisataka Maruyama, Ayae Honda, Fumihito Arai
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Evaluation Method of Thermal Conductivity of Single Carbon Nanotube in Liquid Using Quantum Dot Hydrogel Sensor 国際会議
Hisataka Maruyama, Kyohei Tomita, Ryo kariya, Fumihito Arai
2011 11th IEEE International Conference on Nanotechnology
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Local Temperature Measurement Using Spectra Shift of Quantum-dot Hydrogel Sensor 国際会議
2011 11th IEEE International Conference on Nanotechnology
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Recent Micro-nano Robotics in Microfluidic Chip for Cellular Investigation 国際会議
Fumihito Arai, Hisataka Maruyama
ICRA 2011 Workshop
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Selective Injection and Laser Manipulation of Nanotool inside a Specific Cell Using Optical pH Regulation and Optical Tweezers 国際会議
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ACTIVE VIRUS FILTER FOR ENRICHMENT AND MANIPULATION OF VIRUS 国際会議
T. Masuda, H. Maruyama, A. Honda, F. Arai
MEMS2011
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Nanomanipulation of Single Virus Using Dielectrophoretic Concentration on a Microfluidic Chip 国際会議
H. Maruyama, K. Kotani, A. Honda, T. Takahata, F. Arai
6th annual IEEE Conference on Automation Science and Engineering
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Injection and Laser Manipulation of Nanotool Using Photo Responsive Chemical for Intracellular Measurement 国際会議
H. Maruyama, K. Kotani, A. Honda, T. Takahata, F. Arai
IEEE NANO 2010
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Nanomanipulation of Single Influenza Virus Using Optical Tweezers and Dielectrophoretic Force on a Microfluidic Chip 国際会議
H. Maruyama, K. Kotani, A. Honda, T. Takahata, F. Arai
2010 IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference
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Massive Parallel Assembly of Microbeads for Fabrication of Microtools Having Spherical Structure and Powerful Laser Manipulation 国際会議
2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation
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Nanomanipulation of Single Virus Using Dielectrophoretic Concentration on a Microfluidic Chip 国際会議
H. Maruyama, K. Kotani, A. Honda, T. Takahata, F. Arai
6th annual IEEE Conference on Automation Science and Engineering
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Optical pH Regulation Using Photochromic Material for Selective Cell Injection of Nanosensors 国際会議
H. Maruyama, N. Inoue, F. Arai
2010 IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference
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OPTICAL INJECTION AND MANIPULATION OF FUNCTIONAL NAOTOOL USING PHOTO-RESPONSIVE CHEMICAL AND OPTICALTWEEZERS FOR INTRACELLULAT MEASUREMENT 国際会議
H. Maruyama, K. Kotani, A. Honda, T. Takahata, F. Arai
14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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ON-CHIP NANOMANIPULATION OF SINGLE INFLUENZA VIRUS USING DIELECTROPHORETIC CONCENTRATION AND OPTICAL TWEEZERS 国際会議
H. Maruyama, K. Kotani, A. Honda, T. Takahata, F. Arai
14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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Optical pH Regulation Using Functional Nanotool Impregnating with Photo-Responsive Chemical for Intracellular Measurement 国際会議
H. Maruyama, T. Masuda, N. Inoue, A. Honda, T. Takahata, F. Arai
2010 International Synposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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磁気駆動Robot-on-a-chip に関する研究－その3：磁気駆動マイクロツールを用いた微粒子の連続選別－
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Microfluidic Chip with World-to-Chip Interface for Temperature Detection in Micro-nanoscale 国際会議
2009 International Synposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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Development of a pH indicator immobilized-gel-sheet for microenviroment analysis 国際会議
Proc. of 2009 International Synposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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On-chip particle-laden droplet dispensing by disposable inkjet system 国際会議
2009 International Synposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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Fabrication of Functional Gel-Nanotool for Intracellular Measurement 国際会議
2009 International Synposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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Giant liposome sorting/collection device: for individual analysis of artificial cell-models 国際会議
2009 International Synposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
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ON-DEMAND ADHESION CONTROL OF FUNCTIONAL GEL-MICROTOOL USING PHOTORESPONSIVE CHEMICALS FOR ON-CHIP CELL MANIPULATION 国際会議
13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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SIZE-DEPENDENT FILTRATION AND TRAP OF MICROPARTICLES USINGCENTRIFUGAL FORCE AND GRADUATED MECHANICAL GAP IN MICROFLUIDIC CHIP 国際会議
13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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Size-Dependent Microparticle Filtration Using Magnetically Driven Microtool for Producing Gel-Microtool 国際会議
2009 IEEE/RSJ Int'l Conference on Intelligent Robot and Systems
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Laser Manipulation and Optical Adhesion Control of Functional Gel-Microtool for On-Chip Cell Manipulation 国際会議
2009 IEEE/RSJ Int'l Conference on Intelligent Robot and Systems
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SIZE-DEPENDENT PARTICLE FILTERATION USING MAGNETICALLY DRIVEN MICROTOOL AND CENTRIFUGAL FORCE IN MICROCHIP 国際会議
MEMS2009
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細胞内環境計測のための機能性ナノツールの作製
丸山 央峰 港谷 恭輔 飯塚 龍 本田 文江 江島 美穂 新井 史人
第27回 日本ロボット学会学術講演会
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FUNCTIONALIZED HYDROGEL SURFACE PATTERNED IN A CHIP FOR LOCAL pH SENSISNG 国際会議
MEMS2008
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On-Demand Adhesive Control of Functional Gel-Tool for On-Chip Cell Measurement 国際会議
Proc. of 2008 International Synposium on Micro-nanoMechatronics and Human Science
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ON-CHIP LOCAL PH MEASUREMENT AROUND INDIVIDUAL CELL USING OPTICALLY MANIPULATED GEL-TOOL WITH ADHESIVE CONTROLLABILITY 国際会議
Twelfth International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
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Fabrication of Functional Gel-Microbead for Local Environment Measurement in Microchip 国際会議
2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation
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Gel-tool Sensor Positioned by Optical Tweezers for Local pH Measurement in a Microchip 国際会議
2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation
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On-Chip Fabrication of Optical Multiple Microsensor Using Functional Gel-Microbead 国際会議
2007 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
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ON-CHIP pH AND TEMPERATURE SENSING WITH GEL-TOOL MANIPULATED BY OPTICAL TWEEZERS 国際会議
μTAS2007
共同研究・競争的資金等の研究課題 10
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分散・協調遠隔操作による生体内CAの評価技術
研究課題番号：2722JC367c 2022年12月 - 2025年11月
ムーンショット型研究開発事業 受託研究
丸山央峰
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：80000000円 （ 直接経費：61539円 、 間接経費：18461円 ）
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次世代型手術シミュレータの事業化検証
研究課題番号：Tongali2024_14 2025年6月 - 2026年3月
大学発新産業創出基金事業 スタートアップ・エコシステム共創プログラム 「R6年度GAPファンドプログラム ステップ１」
丸山央峰
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：6500000円 （ 直接経費：5000000円 、 間接経費：150000円 ）
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多感覚ICTを用いたフレイル予防・回復支援システムの研究開発
研究課題番号：2722DA100c 2022年10月 - 2025年3月
知の拠点愛知重点研究プロジェクト 共同研究
丸山央峰，福田敏男
担当区分：研究分担者 資金種別：産学連携による資金
配分額：10210334円 （ 直接経費：8430986円 、 間接経費：550384円 ）
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潜在構造発見の能動的探索AI
研究課題番号：2722JC284c 2022年4月 - 2025年11月
ムーンショット型研究開発事業 受託研究
丸山央峰
担当区分：研究分担者
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オプト・ケモロボットを用いたマルチスケール細胞解析システム
2019年4月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（B）
資金種別：競争的資金
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光環境制御・計測が可能なマイクロ流体チップによる単一細胞解析システムへの挑戦
2018年 - 2020年3月
日本学術振興会 挑戦的研究(萌芽)
資金種別：競争的資金
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トップダウン・ボトムアップ統合オンチップ細胞計測システム
2016年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（B）
資金種別：競争的資金
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バイオニックヒューマノイドのための光学式力分布センサ搭載網膜モデルの開発
2016年2月 - 2019年3月
革新的研究開発推進プログラム ImPACT
資金種別：競争的資金
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マイクロロボットによるオンチップ高速除核・分注技術
2009年4月 - 2013年3月
JST
資金種別：競争的資金
卵子の核をロボット技術を用いて自動的に除核し，培養器に高速に分注する技術を開発する．
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その場光造形法による機能性3次元マイクロ構造物のオンチップ製作
2008年4月 - 2009年3月
笹川科学研究助成
資金種別：競争的資金
顕微鏡の光を用いて観察領域でのその場光造形により微細作業に必要な構造体を構築する．
科研費 15
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オンチップ局所環境制御による単一細胞の外部刺激応答特性の解明
研究課題/研究課題番号：21H04543 2021年4月 - 2024年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
新井 史人, 杉浦 広峻, 魚住 信之, 丸山 央峰
担当区分：研究分担者
マイクロ流体チップとロボットシステムを統合し，光合成モデル細胞である藍藻に対して，外部刺激となるpLオーダーの微小液滴を，msオーダーの短時間で反応させる局所環境を構築し，これに応答する細胞特性の動的変化を単一細胞レベルで計測する．この計測系において，特定のイオン輸送体の遺伝子を欠損した遺伝子不活化株と正常株の比較を行い，特定のイオン輸送体の特性を調べる．オンチップでの局所環境状態の計測制御技術，単一細胞計測技術，動的力センシングシステム理論などを確立し，これらを活用することで，藍藻の外部刺激に対する動的応答特性を明らかにし，その仕組みを解明する．さらに，藍藻以外の単一細胞に拡張する．
藍藻を用いて，生体膜で機能するイオン輸送体による環境適応能力を調査する．この目的を達成するため，マイクロ流体チップとマイクロプローブを有するオンチップロボットシステムを統合し，特定細胞への刺激量を動的かつ精密に制御し，細胞応答計測を動的に行うこととした．今年度は，以下に述べる２通りの方法で研究を進めた．
(1) マイクロ流体チップ内の気液界面を使って，微小な液滴を10 ms以下の短時間で置換し，細胞に浸透圧変化などの外部刺激を与え，細胞の大きさ変化を高速ビションによって，計測・評価する．
(2) マイクロ流体チップ上の細胞をマイクロプローブによって拘束し，超高分解能を有するピペットを用いて溶液を高速に吸引吐出制御することによって，msオーダーの短時間で外部刺激を与える．そして，マイクロプローブによって，細胞の機械特性を計測する．
今年度は，チップ内の局所環境制御技術および，局所環境に細胞を位置決めし，動特性を計測する方法に関する基礎実験を行い，以下の成果を得た．A． 微細加工・システム構築：オンチップロボットおよびマイクロ流体チップの設計，並びに計測系全体のアーキテクチャの設計技術基盤の構築した．PZT駆動のマイクロポンプによって高速に溶液置換する方法の基礎実験を行った．B. 動的機械特性計測：藍藻の大きさ変化，粘弾性計測を実現する動的力センシングのための機構を設計し，システムを構築した．C． 環境制御・計測：蛍光色素を用いて，藍藻の生死判別を行い，溶液置換の前後で細胞膜への影響を調べた．これにより，藍藻が死にいたらない条件を調査した．D. 細胞計測・評価・機能解析：藍藻の生体膜で機能する輸送体および細胞体積調節蛋白質の遺伝子の不活化株を相同的遺伝子組換え技術によって作成し，動的な環境変化（刺激）による藍藻の力学的特性計測を行った．
藍藻の生体膜で機能するイオン輸送体による環境適応能力を調査する目的を達成するため，特定細胞への刺激量を動的かつ精密に制御し，細胞応答計測を動的に行う２通りの方法を考案し，基本システムの設計を行い，原理検証のための基礎実験を行った．どちらの方法もそれぞれ有効性が得られ，順調に研究が進んでいると判断できる．以下にその概要をまとめる．
(1) マイクロ流体チップ内の気液界面を使って，微小な液滴を10 ms以下の短時間で置換し，細胞に浸透圧変化などの外部刺激を与え，細胞の大きさ変化を高速ビションによって，計測・評価する方法では，実際に複数の藍藻に対して，ほぼ同時に外部刺激を与えることに成功した．単一細胞レベルで複数のデータを得られる点において有利であり，その有効性が示せた．また，蛍光色素を用いて，藍藻の生死判別を行い，死んだ細胞に独特の形状変化がみてとれることを明らかにした．以上により，藍藻の特性計測において，基礎的で重要な知見が得られたといえる．
(2) マイクロ流体チップ上の細胞をマイクロプローブによって拘束し，超高分解能を有するピペットを用いて溶液を高速に吸引吐出制御することによって，短時間で外部刺激を与える方法では，実際に藍藻の計測データを取得できた．msオーダーの短時間を達成するために，PZT駆動のマイクロポンプを設計試作し，高速溶液置換の有効性を確認できた．これにより，より短時間で細胞に外部刺激を与え，プローブによって粘弾性がその場で評価できる見通しが立てられた点は大きな成果である．
マイクロ流体チップとマイクロプローブを統合し，細胞への刺激を動的かつ精密に制御し，細胞応答計測を微小空間において動的に行う．今後も，以下に述べる２通りの方法で研究を進める．
(1) マイクロ流体チップ内の気液界面を使って，微小な液滴を10 ms以下の短時間で置換し，細胞に浸透圧変化などの外部刺激を与え，細胞の大きさ変化を高速ビションによって，計測・評価する．
(2) マイクロ流体チップ上の細胞をマイクロプローブによって拘束し，超高分解能を有するピペットを用いて溶液を高速に吸引吐出制御することによって，msオーダーの短時間で外部刺激を与える．そして，マイクロプローブによって，細胞の機械特性を計測する．
今後は，技術的課題の見直しと，各計測機能の統合実装を行う．環境計測制御，動的機械特性計測系を実装し，各機能間の干渉の排除や，安定性の向上，測定レンジの調整，キャリブレーションを行う．また，藍藻を用いて，計測条件変化にともなう信号変化を観測し，計測対象の遺伝子発現の分析を行う．以下に，実施予定項目をまとめる．A． 微細加工・システム構築： オンチップロボットおよびマイクロ流体チップの改良に基づいて，並びに計測系全体のアーキテクチャの設計技術基盤の構築を推進する．B. 動的機械特性計測： 藍藻の生理活性を評価軸に加えて，大きさ変化や粘弾性計測を実現する，動的力センシングのための機構設計を行う．C． 環境制御・計測： 溶液置換に伴う細胞への悪影響を調べ，細胞が死にいたらない条件にて，チップおよび微小液滴内の濃度制御を調整できる技術を確立する．D. 細胞計測・評価・機能解析： 藍藻の生体膜で機能する輸送体および細胞体積調節蛋白質の遺伝子の不活化株を相同的遺伝子組換え技術によって作成し，動的な環境変化（刺激）による藍藻の力学的特性計測と評価を，正常株(野生株)と比較する． -
研究課題/研究課題番号：19H00749 2019年4月 - 2023年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
金子 真, 坂田 泰史, 伊藤 弘明, 大谷 朋仁, 丸山 央峰, 高山 俊男
担当区分：研究分担者
直径6～8μmの赤血球が血管中で一番動きにくくなるのは直径5μm以下の毛細血管を通過するときである。申請者らが開発した人工毛細血管を内蔵した高速高分解能細胞操作システムを用いて、生体内では起こり得ない狭窄部で単一赤血球を静止させたところ、静止時間3分で赤血球回復時定数が100倍激変する現象を発見した。赤血球の変形特性は赤血球内部の細胞骨格の一部であるスペクトリンやアクチンとエネルギー源ATP（アデノシン三リン酸）が支配している。本研究では人工毛細血管内狭窄部ローディング中、細胞骨格やATPが時間とともにどのように変化しているのかを調べれることにより、赤血球回復時定数激変現象を解明する。
人工毛細血管の狭窄部で単一赤血球を静止させたところ、静止時間3分で狭窄部から解放された赤血球回復時定数は数ミリ秒から数十秒に激変するローディング現象を発見した。本研究はこの現象のメカニズムを解明することを目的としている。2020年度までに行った研究実績で静止時間3分後であっても最初の数ミリ秒で元の赤血球の半分まで回復し、その後数十秒かけて元の大きさの90％まで回復するという二段階回復特性を見出した。2021年度の研究実績は以下の通りである。
(1)ホームページの作成：二段階回復特性を理解し易いように図や写真を盛り込んだホームページを新たに作成した。最初の数ミリ秒で元の赤血球の半分まで回復し、その後数十秒かけて元の大きさの90％まで回復するという二段階回復特性は図３から容易に読み取ることができる。https://www1.meijo-u.ac.jp/~mkaneko/
(2)機械インピーダンスモデル：生物学者からはローディング時間で回復時定数が100倍大きくなるのはローディングにより赤血球膜が傷つき赤血球内部液が外部に漏れ出たのではないかというコメントをいただいた。ところがこの膜損傷モデルには合点がいかない点がある。ローディング中に赤血球内部液が漏れ出れば回復力は弱まり90％回復は期待できない。一方赤血球をホームページ図６のばね2個（k1, k2）、粘性要素2個（C2, C1）の機械インピーダンスモデルを用いると膜損傷モデルに比べ明快に二段階回復特性が説明できた。
(3)新規人工毛細血管による実験：真空プラズマ装置（2021年度購入）を使用して新規人工毛細血管を製作しローディング時間0秒での赤血球変形能実験を行い、想定内の結果を得ることができた。
狭窄部で単一赤血球を静止させたところ、静止時間3分で狭窄部から解放された赤血球回復時定数は数ミリ秒から数十秒に激変するローディング現象を発見した。本研究はこの現象のメカニズムを解明することを目的としている。この原因を明らかにする上で、きわめて興味深い二段階回復特性を偶然見つけることができた。
一方で生物学者からいただいたコメントはローディング時間で回復時定数が100倍大きくなるのはローディングにより赤血球膜が傷つき赤血球内部液が外に漏れ出る赤血球膜損傷モデルであった。ローディング中に赤血球内部液が漏れ出れば回復力は弱まり、時定数が大きくなることは否めない。ところが生物学者からいただいた赤血球膜損傷モデルには合点がいかない点があった。(1)赤血球膜が傷つき赤血球内部液が外に漏れ出るのであれば回復特性は期待できないはずである。さらに(2)赤血球は酸素を体中の細胞に運搬するという生命維持に重要な役目を担っており、その赤血球膜がわずか3分間のローディングで壊れるようであれば人類が地球上で生存し続けてきたという事実に疑問を覚える。膜損傷モデルが受け入れなれない理由がここにある。2021年度の実績報告で機械インピーダンスモデルを用いることでローディング現象を説明する十分なモデルを示すことができたのは予想しなかった新たな成果である。以上が「概ね順調に進展している」と判断した根拠である。
2020年度研究中に、3分間ローディング後に赤血球を狭窄部から開放した際時間に対して二段階回復特性が見られることを突き止めた。すなわち、最初の数ミリ秒で元の赤血球の半分まで回復し、その後数秒の時間をかけて元の大きさの90％まで回復する。この現象に対して、生物学者からいただいたコメントは赤血球膜損傷モデルであったが、2021年度の研究で機械インピーダンスモデルを使えば赤血球の二段階回復特性を容易に説明できかつ十分なモデルを複数示せる目途がついた。この点を踏まえ2022年度の研究計画は以下の２点を中心に行う。
(1)多層赤血球機械インピーダンスモデルによる順問題：二段階回復特性を実現するモデルとして赤血球を多層機械インピーダンスモデルで表現する方法を模索し、元々の赤血球形状を初期条件とし、例えば第一層に1個の粘性要素、第二層に1個の粘性要素と2個のバネを組み込み、二段階回復特性が実現可能かどうかについて順問題として吟味する。なお順問題とは機械インピーダンスを与え赤血球の振る舞いを調べる問題である。
(2)多層赤血球機械インピーダンスモデルによる逆問題：二段階回復特性を与えて赤血球多層機械インピーダンスモデルを推定する逆問題について模索する。例えば赤血球の塑性変形10％、回復率90％等を与えて二層機械インピーダンスモデルのバネ、粘性要素の許容範囲を同定する。
<BR>
最終的には、伊藤弘明（研究分担者）、高山俊男（研究分担者）、金子真（研究代表者）らがまとめる実験結果と解析結果に対して坂田泰史（研究分担者）、大谷朋仁（研究分担者）が医学的見地から評価を行い、金子真（研究代表者）が総括を行う。なお、新しい知見が得られた時点で適宜学会発表を行う。 -
研究課題/研究課題番号：19H02096 2019年4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
丸山 央峰
担当区分：研究代表者
配分額：15340000円 （ 直接経費：11800000円 、 間接経費：3540000円 ）
大きさ数～十数 umの細胞1個単位および集団を対象として，温度，pH等の生理状態の計測，刺激に対する応答計測等の微細作業を実現するための，光を用いて駆動・計測・刺激を行うオプト・ケモロボットの基盤技術確立を目的とする．本研究により，（1）光で駆動し計測や刺激を行うカプセル型オプト・ケモロボット，（2）細胞培養環境に設置して計測や刺激を行うチップ型オプト・ケモロボット，の基盤技術を確立し，オプト・ケモロボットを用いて単一細胞および集団細胞を対象としたウイルス感染細胞内生理状態計測に基づくインフルエンザウイルス等の増殖・拡散メカニズム解明を目指す．
本研究課題では，単一細胞レベルから集団細胞レベルでのマルチスケールでの細胞の生理状態を計測するためのデバイスとして，（1）光応答性の試薬を導入した機能性微粒子を作製し，異なる複数の波長の光を用いて駆動・計測・刺激を行うカプセル型オプト・ケモロボット，（2）基板上に光応答性の試薬を導入した微小構造体を作製し，光学式計測・刺激を行うチップ型オプト・ケモロボット，の基盤技術として，直径１ umのカプセル型で蛍光による温度計測機能を有し，1064 nmの光で操作808 nmの光で加熱が可能な細胞内計測用光環境センサ，およびpHの絶対測定を行うためのリファレンス機能を有する光環境センサの作製に成功した．
本研究課題の実施期間に得られた，細胞内および培養環境の環境情報を精密に計測する技術は，工学的アプローチを基盤とし，生物化学において新しい知見を提供するための光化学・分子化学的アプローチを複合的に用いることを特色とした新規な微細操作・計測技術の開拓が期待される成果である．また，本成果は，例えばウイルス感染細胞におけるウイルス増殖過程の細胞の状態計測を行うことで，ウイルスが増えやすい，もしくは増えにくいように細胞機能を誘導する技術にブレークスルーを起こすことが期待でき，新たな感染症対策を開拓する可能性を有していると考える． -
光環境制御・計測が可能なマイクロ流体チップによる単一細胞解析システムへの挑戦
研究課題/研究課題番号：18K18834 2018年6月 - 2020年3月
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
丸山 央峰
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：6240000円 （ 直接経費：4800000円 、 間接経費：1440000円 ）
本研究課題では，細胞内外の培養環境の計測を実現するため，蛍光回復により長期環境計測を実現するハイドロゲル光環境センサの作製では，蛍光を用いたセンサの課題である光退色を補償し，100回以上の計測が可能なセンサを作製した．ハイドロゲル光環境マイクロセンサのオンチップ作製では，マイクロ流体チップを用いて，前記のハイドロゲル光環境センサを10±0.5 umの範囲のサイズでの作製した．光操作・光刺激による蛍光マイクロセンサの選択的細胞導入では，異なる波長のレーザを用いた光操作・光刺激により10秒の加熱で70%の成功率で低侵襲に細胞内へ光環境センサを導入した．
細胞内外の環境計測は，再生医療分野における細胞・組織の生理状態の可視化による好培養条件探索および刺激応答計測，インフルエンザウイルス等が感染したウイルス感染細胞内でのウイルス増殖を細胞状態を温度やpH，酸素濃度等をパラメータとして評価することで薬や治療法の対策等，等現在我々が直面している感染症への対策や，医療に関して大きな貢献が期待されるものである． -
研究課題/研究課題番号：18H03762 2018年4月 - 2021年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
新井 史人, 魚住 信之, 丸山 央峰
担当区分：研究分担者
藍藻の生体膜に発現しているイオン輸送体の一つである機械刺激受容性チャネル(メカノセンシティブチャネル：mechanosensitive channel, MscL)は，細胞の浸透圧調節および生体膜のテンションの調節に必須と考えられているが，細胞サイズが小さいことから，これまで，浸透圧変化に対する特性は不明な点が多い．本研究では，マイクロ流体チップ，ロボット，光ピンセットをオンチップで統合した新たなシステムを構築し，特定のイオン輸送体の有無によって現れる藍藻の機械特性の変化を実験的に明らかにした．
大きさ2 μm程度の小さな細胞の評価は困難であり，その機能の多くは未解明なままである．光合成細胞である藍藻は，外界の浸透圧が下がると細胞が破裂し，死に至ってしまう．このため，イオン輸送体を用いてイオン等を流出させることにより細胞内の浸透圧を下げ，それ以上の水の流入を防ぐ適応機構が備わっている．本研究により，細胞の浸透圧変化に対する物理指標の変化を定量的に評価する方法論が示され，藍藻の生体膜で機能する特定のイオン輸送体によって現れる藍藻の特性が明らかになった．提案手法は，他の実験系にも適用できるため，波及効果がある． -
トップダウン・ボトムアップ統合オンチップ細胞計測システム
研究課題/研究課題番号：16H04301 2016年4月 - 2019年3月
丸山 央峰
担当区分：研究代表者
配分額：14820000円 （ 直接経費：11400000円 、 間接経費：3420000円 ）
本研究課題では，トップダウン・ボトムアップ的アプローチを統合したオンチップ細胞解析システムとして，１）光局所加熱による超高速細胞内導入を用いたボトムアップ細胞計測として，1064 nmおよび808 nmの異なる波長の赤外光を用いた蛍光センサの光操作および光加熱による細胞導入法の実現，２）トップダウン細胞計測に用いる蛍光センサの計測寿命延長のための，ハイドロゲル内の蛍光色素の拡散現象を用いた蛍光回復を用いた長寿命なハイドロゲル光環境センサの計測方法を用いて1000回以上の蛍光環境計測の実現，といった光計測法を用いたオンチップ細胞計測に必要な基盤技術を確立した．
本研究は，オンチップで操作可能な蛍光センサとチップ内に集積した蛍光センサアレイにより，細胞培養，環境制御，光ピンセットによる単一ウイルスの特定細胞への感染，細胞内局所計測，細胞集団計測に至るまでの一連の細胞解析プロセスをオンチップで行う点にある．一貫してオンチップで行うことで外乱の影響を受けにくくできる特徴がある．将来，ウイルス増殖を予防する新薬等の新たな診断・治療法に関する知見が得られる可能性があり，医療技術の発展にも貢献でき世界的に大きなインパクトとなり，生物科学との学際領域におけるブレイクスルーが期待される． -
オンチップ細胞計測を基盤とする光合成細胞の外部刺激応答特性の解明
研究課題/研究課題番号：15H02226 2015年4月 - 2018年3月
新井 史人
担当区分：研究分担者
藍藻（Synechocystis sp. strain PCC6803）への外部刺激に対する細胞応答を計測するためのオンチップ細胞計測基盤を確立した．微細加工技術を用いて，マイクロ流体チップに，細胞を変形する加圧プローブと力計測用センサプローブを有するマイクロ・ナノロボットを組み込み，プローブの位置制御および力計測を安定に行うことが可能となった．このシステムを用いて，異なる浸透圧条件に置かれた藍藻の正常株と機械刺激受容性チャネルの遺伝子不活化株に対して浸透圧条件の違いで，細胞サイズと硬さの指標である等価ヤング率を評価した．浸透圧の変化に対する機械刺激受容性チャネルの役割を明らかにした．
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ブラウン運動を用いた細胞内マルチパラメータ計測カプセル型センサ
2013年4月 - 2015年3月
科学研究費補助金
担当区分：研究代表者
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光機能制御ゲルツールを用いた細胞内の光操作・計測
2012年4月 - 2015年3月
科学研究費補助金 若手研究(A)
担当区分：研究代表者
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オンチップロボティクスを基盤とする光合成細胞の機能計測と解析
2012年4月 - 2015年3月
科学研究費補助金 基盤研究(A)
新井史人
担当区分：研究分担者
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超高速操作による細胞計測と自律誘導モニタリング
2011年10月 - 2016年3月
科学研究費補助金 新学術領域研究(研究領域提案型)
新井史人
担当区分：研究分担者
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電気化学反応による表面機能制御を用いたマイクロ流体チップ制御機構
2011年4月 - 2013年3月
科学研究費補助金
担当区分：研究代表者
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光機能制御ゲルマイクロツールの光ピンセット操作によるオンチップ微細作業
2009年4月 - 2011年3月
科学研究費補助金 若手研究(B)
担当区分：研究代表者
本課題では,光により機能制御可能な光機能制御ゲルマイクロツールを用いたオンチップ微細作業に関する研究を行った.主な成果としては,(1)細胞へのゲルツールの選択的固定方法として,フォトクロミック材料のスピロピランをゲルツールに導入し,紫外・可視光照射による可逆的な細胞付着制御,(2)細胞内の環境計測を目的とした,ロイコクリスタルバイオレットの紫外・可視光照射による可逆的なpH制御による選択的pH応答性リポフェクションによるゲルセンサの細胞導入,が挙げられる.
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オンチップ・テザードマイクロツールによる生体膜輸送体の動的計測と評価
2008年4月 - 2011年3月
科学研究費補助金 基盤研究(A)
新井 史人
担当区分：その他
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ゲルマイクロツールの光ピンセット操作による閉空間内の局所環境計測
2007年4月 - 2009年3月
科学研究費補助金 若手研究(B)
丸山 央峰
担当区分：研究代表者
産業財産権 6
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臓器モデル及びその製造方法
丸山 央峰
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臓器モデル
丸山 央峰
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細胞及び細胞集合体の蛍光酸素消費計測方法及び蛍光酸素消費計測システム
丸山央峰，新井史人，鬼頭雅伸
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蛍光温度計測方法及び蛍光温度計測システム
丸山央峰，新井史人
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オンチップ微粒子連続選別・計測装置
新井史人、丸山央峰，山西陽子
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微小物体の固定，反応，観察方法
新井史人，丸山央峰，福田敏男，桂樹 徹
担当経験のある科目 (本学) 35
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創造設計製作
2021
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バイオロボティクスセミナー2D
2021
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生体機能工学特論
2021
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機械・航空宇宙工学序論
2021
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医工連携セミナー
2020
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ナノバイオ計測化学講義
2020
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機械・航空宇宙工学序論
2020
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解析力学および演習
2018
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創造設計製作
2018
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生体機械工学特論
2018
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生体工学
2017
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機械創造設計製作
2017
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生体機械工学特論
2017
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解析力学および演習
2017
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機械創造設計製作
2016
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生体工学
2016
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解析力学および演習
2016
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生体機械工学特論
2016
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機械創造設計製作
2015
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生体工学
2015
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解析力学および演習
2015
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生体機械工学特論
2015
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機械創造設計製作
2014
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工場見学
2014
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生体機能工学特論
2014
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生体工学
2014
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生体機能工学特論
2013
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機械・航空工学科実験第1
2013
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生体機能工学特論
2013
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機械創造設計製作
2013
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生体工学
2013
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機械・航空工学科実験第1
2012
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機械・航空工学科実験第1
2011
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機械・航空工学科実験第2
2011
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機械・航空工学科実験第2
2010
担当経験のある科目 (本学以外) 18
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医療機械システム特論
2024年10月 - 2025年3月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目
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ロボットフロンティア
2024年4月 - 2024年7月 （中部大学）
科目区分：大学院専門科目
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医療機械システム特論
2023年10月 - 2024年3月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目
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ロボットフロンティア
2023年4月 - 2023年7月 （中部大学）
科目区分：大学院専門科目
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医療機械システム特論
2022年10月 - 2023年1月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目
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ロボットフロンティア
2022年4月 - 2022年7月 （中部大学）
科目区分：大学院専門科目
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医療機械システム特論
2021年10月 - 2022年1月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目
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ロボットフロンティア
2021年4月 - 2021年7月 （中部大学）
科目区分：大学院専門科目
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医療機械システム特論
2020年10月 - 2021年3月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目 国名：日本国
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ロボットフロンティア
2020年4月 - 2020年7月 （中部大学）
科目区分：学部専門科目 国名：日本国
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医療機械システム特論
2019年10月 - 2020年3月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目 国名：日本国
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ロボットフロンティア
2019年4月 - 2019年7月 （中部大学）
科目区分：学部専門科目 国名：日本国
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医療機械システム特論
2018年10月 - 2019年3月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目 国名：日本国
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ロボットフロンティア
2018年4月 - 2018年7月 （中部大学）
科目区分：学部専門科目 国名：日本国
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医療機械システム特論
2017年10月 - 2018年3月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目 国名：日本国
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ロボットフロンティア
2017年4月 - 2017年7月 （中部大学）
科目区分：学部専門科目 国名：日本国
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医療機械システム特論
2016年10月 - 2017年3月 （名城大学）
科目区分：大学院専門科目 国名：日本国
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ロボットフロンティア
2016年4月 - 2016年7月 （中部大学）
科目区分：学部専門科目 国名：日本国
社会貢献活動 9
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ハイドロゲル臓器モデル展示
役割：実演
nano tech 実行委員会 nano tech 2025 第24回 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議 2025年1月
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出前講義（刈谷北高校）
役割：講師
2023年10月
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出前講義（桑名高校）
役割：講師
2023年7月
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出前授業（西尾高校）
役割：講師
2019年10月
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出前授業（岡崎北高校）
役割：講師
岡崎北高校 2018年10月
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第3回EIIRISインテリジェントセンサ・MEMS研究会
役割：講師
2018年3月
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サイエンス・パートナーシップ・プログラム
2014年8月
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サマーサイエンスキャンプ2013
2013年7月
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スーパーサイエンスハイスクール
2011年8月